Relation dose-réponse et index thérapeutique

Comment l'effet croît avec la dose, la différence entre un médicament plus puissant et un plus efficace, et la proximité entre dose toxique et dose utile.

Mis à jour 1 nov 2026

Les courbes dose-réponse décrivent comment l'effet varie avec la dose ou la concentration. Elles séparent deux notions souvent confondues : la puissance (quelle quantité de médicament est nécessaire) et l'efficacité (quelle peut être l'ampleur de l'effet maximal). La comparaison des courbes de l'effet recherché et de la toxicité donne l'index thérapeutique, qui détermine avec quel soin un médicament doit être dosé et surveillé.

L'essentiel

Courbe graduelle : l'effet chez un patient ou dans un tissu augmente avec la concentration jusqu'à un plateau, l'effet maximal (Emax). La CE50 est la concentration qui donne la moitié de l'Emax.
Courbe quantale : la proportion d'une population présentant une réponse en tout ou rien ; DE50, DT50 et DL50 sont les doses auxquelles la moitié répond, la moitié présente une toxicité ou la moitié meurt (chez l'animal).
La puissance concerne la position sur l'axe des doses ; l'efficacité concerne la hauteur de la courbe. Un médicament plus puissant n'est pas forcément meilleur.
Index thérapeutique = DT50 / DE50 (DL50 / DE50 dans les études animales). Un index étroit signifie que de petites variations de taux peuvent nuire.
Les médicaments à index étroit comprennent la warfarine, la digoxine, les aminosides, le lithium et la phénytoïne ; ils nécessitent une surveillance du taux ou de l'effet.

Relation dose-réponse graduelle

Tracée en fonction du logarithme de la concentration, la réponse forme habituellement une courbe sigmoïde. La position gauche-droite indique la puissance (une CE50 plus basse signifie plus puissant). Le sommet de la courbe indique l'efficacité. Le fentanyl est bien plus puissant que la morphine, mais tous deux sont des agonistes complets du récepteur opioïde mu, avec une analgésie maximale similaire.

Relation dose-réponse quantale

Dans une population, chaque personne a une dose seuil de réponse. La courbe cumulée donne la DE50 (dose efficace médiane) et la DT50 (dose toxique médiane). L'étalement de la courbe reflète la variabilité entre individus ; c'est pourquoi une dose qui convient à la plupart des patients peut être excessive pour certains.

Index thérapeutique et fenêtre thérapeutique

L'index thérapeutique compare doses toxiques et doses efficaces. La fenêtre thérapeutique en est la version clinique : la fourchette de taux efficace sans toxicité inacceptable. La notice de la warfarine la qualifie de médicament à marge thérapeutique étroite nécessitant une surveillance de l'INR ; la notice de la digoxine indique qu'une toxicité peut survenir même à des taux habituellement jugés sûrs, surtout en cas de potassium ou de magnésium bas.

Index large : la plupart des pénicillines, de nombreux antihistaminiques
Index étroit : warfarine, digoxine, aminosides, lithium, phénytoïne, ciclosporine, tacrolimus

Ce que cela change en pratique

Pour les médicaments à index étroit, les changements de spécialité ou de formulation, les interactions, la fonction rénale et les maladies comptent davantage. La surveillance des taux (digoxine, aminosides, lithium) ou de l'effet (INR pour la warfarine), et l'éducation des patients à signaler les premiers signes de toxicité, constituent le filet de sécurité.

Testez-vous

Réfléchissez à la réponse, puis touchez la question pour la voir.

Le médicament A a une CE50 plus basse que le médicament B mais le même Emax. Qu'est-ce que cela signifie ?

Le médicament A est plus puissant (il en faut moins) mais pas plus efficace : les deux atteignent le même effet maximal.

Comment calcule-t-on l'index thérapeutique ?

Comme le rapport entre la dose toxique et la dose efficace chez la moitié de la population (DT50 / DE50) ; dans les études animales, on peut utiliser la dose létale (DL50).

Pourquoi la digoxine nécessite-t-elle une surveillance attentive ?

Elle a une marge étroite entre taux efficaces et toxiques, et la toxicité est plus probable en cas de potassium ou de magnésium bas ou de fonction rénale réduite.

Le fentanyl est-il plus efficace que la morphine ?

Non. Le fentanyl est plus puissant, mais tous deux sont des agonistes mu complets avec un effet maximal similaire.

Classes liées

Exemples de médicaments

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Contenu pédagogique sur le mode d'action des médicaments ; ce n'est pas un guide de prescription et il ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé. Aucune posologie n'est indiquée.

Sources: DailyMed - WARFARIN SODIUM tablet (DailyMed (U.S. National Library of Medicine), 2026); DailyMed - DIGOXIN tablet (DailyMed (U.S. National Library of Medicine), 2026); Therapeutic Drug Monitoring (MedlinePlus (U.S. National Library of Medicine), 2026).

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