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Transcription F2 – 13/03 Farmacologia da NT adrenérgica e Aminas simpatomiméticas - GPCR Se iniciará um novo tópico que trata da farmacologia do SNA, só que falaremos de outros NT e outros receptores, do SNSIMPÁTICO. No SNA tem-se a fibra pré ganglionar, que quando estimulada libera Ach, ela precisa fazer a sinapse química. Como? Quando for liberada, ela vai precisar interagir com um receptor colinérgico, que no caso é o nicotínico ganglionar e vai estimular a fibra pós ganglionar, que no SNSimpatico libera majoritariamente, noradrenalina (NA). O NT liberado pela fibra pré ganglionar sempre é Ach. No caso do Parassimpático, a Ach também é o NT pela fibra pós. E no caso do simpático, o NT majoritário será NA, e aí todos os órgãos que recebem inervação simpática sofrerão de uma forma geral a regulação de sua função, pela NA liberada. Nessa figura, eles colocaram o exemplo de um vaso sanguíneo, mas poderia ser um musc cardíaco, intestinal, da bexiga, que regula o tamanho da pupila.. Enfim, qualquer órgão que receba a inervação simpática. Na aula passada, foi introduzido um conceito, relacionando a Ach com o SNSimpático. Falou-se da adrenal. A fibra libera Ach, a Ach interage com o receptor nicotínico na glândula adrenal ou suprarrenal estimulando a secreção de Adrenalina. Então nesse ponto, temos duas distinções a fazer com relação ao SNS. Quais seriam as duas substâncias que vão fazer a sinalização do SNS nos órgãos alvos? Adrenalina e NA. Como que essas duas substancias endógenas se diferenciam quanto a origem? A fonte delas é a mesma? Não. A NA é proveniente da liberação do neurônio pós ganglionar simpático, sendo um NT pois ela é liberada e modula localmente o órgão. Em contrapartida, a adrenalina é produzida e liberada pela adrenal, majoritariamente. Ela foi liberada na adrenal, mas ela está atuando no coração exercendo então o efeito de um hormônio. Então, a adrenalina é um hormônio que participa do SNS. Essas são as características mais importantes. Ambos participam do SNS, um de fonte neural (NA, pois tem ação local) e a adrenalina que vem da adrenal e tem uma ação a longa distância, ação hormonal. Algumas regras, eventualmente, tem uma exceção. A NA é liberada majoritariamente na fibra pós ganglionar, mas isso significa dizer que talvez haja uma exceção ou outra. E de fato existe, que é a figura representada acima. Note que na fibra simpática pós ganglionar ao invés de NA, aparece a substancia DA que é a DOPAMINA. O que é mais importante? NA ou DA? NA. Mas em alguns lugares, essa fibra pode liberar preferencialmente Dopamina. Se isso acontece fisiologicamente, tem que ter uma função. A função das fibras simpáticas que liberam Dopamina: a dopamina estimularia seus receptores (receptores dopaminérgicos) em alguns tecidos, muito particulares, que seriam alguns vasos sanguíneos renais e mesentéricos. E se o sistema simpático foi estimulado, liberando dopamina, ela fará vasodilatação ao nível renal. A perfusão sanguínea ao nível renal é importante para a filtração. Então, uma das substancias endógenas capaz de fazer vasodilatação e aumentar a perfusão renal, é a dopamina. Então ficaremos com essa pequena característica do SNSimpatico. Noradrenalina e Adrenalina vão atuar por receptores próprios da família dos receptores adrenérgicos. Dentro da família, quais subtipos de receptores? Alfa e beta adrenérgicos. Detalhamento da via de síntese da noradrenalina e adrenalina. 1 – Podemos ter fármacos que interfiram nessa síntese com o objetivo terapêutico 2 – Ter substancias de abusos que interferiam em certa etapa, explicando alguns sintomas de intoxicação. 3 – Essa via de síntese também acontece no SNC. Tendo produção de NA perifericamente e centralmente. Imagine que existe uma membrana que delimitaria o neurônio simpático. Tudo isso está contido no neurônio simpático, nessa membrana existe um sistema de captação que irá captar a Tirosina do meio extracelular para o meio intracelular. A tirosina presente no meio intracelular tem umas características importantes. Ela tem um anel com uma hidroxila, grupamento etil ligado ao anel aromático e tem uma função amino e de acido carboxílico característico de um aa. A Tirosina será substrato de uma enzima chamada Tirosina-Hidroxilase que fará uma simples hidroxilação no anel aromático, criando o padrão de duas OH’s vizinhas, na posição 3 e 4 (grupamento catecol). Então, NA e adrenalina aparecem muitas vezes assim nos livros, como catecolaminas endógenas. Esse novo intermediário que possui o grupamento catecol, se chama DOPA. Que será substrato para uma enzima descaboxilase. Então a carboxila (COOH), será removida e agora terá apenas a função amino. Sendo uma outra forma de referenciar a adrenalina e NA são as aminas simpáticas, pois tem uma função amina. Tendo o grupamento catecol e a função amina, temos a DOPAMINA. Se fosse o neurônio que inerva a vasculatura renal, já teríamos o NT pronto para liberar, precisando apenas da exocitose. Mas isso é a exceção, pois a maioria dos neurônios simpáticos liberam NA. Então, precisa-se de etapas que façam a conversão de DOPAMINA em NORADRENALINA. E essa etapa é dada pela enzima DOPAMINA-BETA-HIDROXILASE, que vai hidroxilar o carbono vizinho ao anel aromático, dando origem à NA. Estando na fibra simpática, já está pronto para a exocitose. Se está na adrenal, ainda precisa de mais uma etapa para converter NOR em Adrenalina, que seria a última etapa, tendo a metilação do grupamento amino. A diferença entre NOR e Adrenalina é apenas uma metila, e esse processo se dá pela enzima Fenil-etanolamina- N-metiltransferase. Prefixo NOR = ausência de. Com isso temos toda a etapa de síntese dessa transformação. A adrenal só libera Adrenalina? Não. O produto principal é a adrenalina, mas a NORADRENALINA que ainda não foi convertida também pode ser liberada. O neurônio nunca libera exclusivamente algo, ele libera MAJORITARIAMENTE um mediador em detrimento de outro. Nessa figura, temos o terminal sináptico, o transportador que vai captar a Tirosina. A tirosina vai a DOPA, que é descarboxilada e vai a DOPAMINA (DA). A DA, tem duas funções químicas importantes: tem o catecol e o NH2, essas duas extremidades da molécula podem ser substratos para a oxidação e se isso acontecer, perde sua atividade biológica. Então a DA para se proteger do metabolismo e degradação ela é rapidamente vesiculada e a conversão de DA à NOR, acontece dentro da vesícula. Então, dentro da vesícula acontece: 1- protege a DA ; 2- forma a NA. Portanto, ambas ficam protegidas de metabolização. Para que a vesícula migre e faça exocitose, precisa de um potencial de ação (despolarização), que vai abrir canais de cálcio voltagem-dependentes permitindo o influxo de cálcio. Permitir a interação de proteínas de fusão, expressas na vesículas e no terminal sináptico que vai facilitar a fusão entre as membranas e consequentemente a exocitose. A NA é um NT, que a principio queremos que ela seja liberada em uma quantidade necessária para exercer seu efeito fisiológico, mas de magnitude controlada. No terminal pré sináptico, existe um sistema de receptação. Então a NA que é liberada por exocitose na fenda sináptica tem algumas possibilidades de ação. A primeira, que é o objetivo pelo qual ela fo liberada, é interagir com o órgão alvo. Então, p. ex., a NA foi liberada e atuou no coração, exerceu seu efeito. Mas ela não pode ficar exercendo o seu efeito de forma descontrolada, então ela será removida. Após a captação pro terminal sináptico, ela é revesiculada. Além disso, essa NA presente na fenda também poderia fazer um feedback, então é muito comum no SNAutonomo, a indicação de receptores pré sinápticos. O parassimpático tem receptores muscarinicos M2 pré sinápticos, que fazem feedback negativo. No Adrenergico,temos o subtipo de receptor Alfa2 que quando a NA aumenta muito na fenda e se a captação dela não está conseguindo controlar bem sua liberação, ela pode acionar um segundo mecanismo complementar que fará um feedback negativo. Como? Quando ativar esse receptor todo o mecanismo de secreção estará inibido, como se fosse um freio. Todo o sistema de liberação de NA, ela vai ter um frio para que a magnitude do efeito da NA seja dentro de uma janela fisiológica. Quais são os dois freios dentro desse sistema? Recaptação e feedback via receptores pré-sinápticos ou autorreceptores. A priori, qual o mais importante? O de receptação. Ambos contribuem, mas de maneira geral o de receptação tem preponderância maior. A NA que chegou no terminal e foi recaptada, ela pode ficar livre no citosol? Não, pois ela também tem o grupamento catecol e amina, que seria reconhecida e degradada. Então ela também é revesiculada. Quem é a enzima que degrada as catecolaminas endógenas? No terminal sináptico existe a enzima Mono- amino- oxidase (MAO), que irá oxidar o grupamento amino. Quando vesícula a DA e a NA que foi recaptada o objetivo é proteger da ação da MAO. Farmacologicamente, como atuar? Se tiver uma substancia que iniba o sistema de recaptação como fica o teor de NA na fenda? Aumentada. Se aumenta, o sinal pro órgão alvo aumenta também. Entao podemos ter substancias que atuam perifericamente quanto ao nível do SNC e que são inibidores do sistema de receptação neuronal também chamada de sistema de recaptação do Tipo I. Mecanismo de ação: inibe o sistema de captação, aumenta os teores de NA na fenda e potencializando o seu efeito. Se for periférico, no coração p.ex. vai causar taquicardia. Se for no SNC p.ex. causará alteração de humor. Dentro desses exemplos de substancias ou de fármacos que inibem esse sistema de recaptação neuronal, temos os anti depressivos tricíclicos. Como o nome já sugere é para tratar uma doença chamada depressão. Eles vão atuar inibindo esse sistema de recaptação, perifericamente e no SNC o alvo é o SNC, portanto os efeitos periféricos responderiam como efeito terapêutico ou adverso? Adverso. Se o paciente utiliza um inibidor de recaptação da família dos tricíclicos ele tem uma melhora sintomática, p. ex da depressão mas pode reclamar de taquicardia, constipação intestinal... Agora uma substancia de abuso que também tem como alvo a inibição do sistema de recaptação neuronal é a cocaína. Parte dos efeitos que a cocaína desencadeia perifericamente (taquicardia, midríase, retenção urinária) e ao nível de SNC (psicomotor) se relacionam a esse sistema. Temos ainda duas representações em vermelho: existe uma classe farmacológica que também é capaz de inibir a enzima MAO, e quando inibir a metabolização dessas catecolaminas que estão circulando no citosol, o teor de DA e NA na vesícula ficam aumentados. Será que toda a DA formada foi imediatamente vesiculada ou teve uma perda? Houve uma perda, um equilíbrio. Toda a NA recaptada chegou na vesícula? Não, muitas podem ter ficado sendo metabolizadas no meio do caminho, então quando inibe a MAO, aumenta o teor de NA e DA dentro da vesícula, tendo mais DA pra ser transformada em NA e logo o conteúdo na fenda de NA aumentaria. Então é uma outra forma de potencializar a neurotransmissão simpática. Ou inibindo a recaptação ou inibindo a metabolização dentro do neurônio. Podemos ter fármacos que inibiam a vesiculação, e aí se isso acontecer qual seria a consequência na fenda? Uma diminuição, com isso a vesícula fica vazia e não vai ter nem NA e DA. E quando tiver exocitose, terá a fusão de membrana mas a vesícula por estar vazia não irá desencadear efeito suficiente. Como exemplo, temos o fármaco Reserpina (bem lipofílico e que atravessa com facilidade a membrana, chega na fibra sinaptica e interage com a vesícula, impedindo o turn over enzimatico), utilizado como anti hipertensivo. Se o fármaco chegar no SNC, ele poderá causar mudança de humor, causando até como efeito adverso a depressão. O problema é que do ponto de vista central, quando isso acontece, pode começar a depletar a produção central de NA que é um NT importante na regulação do humor, por isso o efeito adverso e não recomendado para pacientes que já possuem quadro de depressão. A cocaína interfere não só na recaptação de NA no SNC, mas também de DA e Serotonina. Então aquelas alterações de origem central da cocaína, tem componentes noradrenergicos, dopaminérgicos e serotoninérgicos. É uma ação mais complexa do que vimos. Entretanto, as ações periféricas como taquicardia, crise hipertensiva são mais fáceis de entendermos por que um usuário de cocaína pode ter uma crise hipertensiva, pois potencializa o simpático perifericamente, aumenta a FC, força de contração e vasoconstricção. Captação de NA pelo neurônio é sempre do tipo I. Uma das principais formas de aumentar o teor de NA na fenda seria: 1- inibir a captação neuronal; 2- inibir a enzima MAO. Existe uma classe farmacológica representada pela anfetamina. Note, que possui algumas similaridades: Grupamento fenil, etil, amina. A mesma característica das catecolaminas endógenas, a ausência do grupamento catecol faz com que ela atravesse bem a BHE, tendo efeito central bastante forte além do efeito periférico. E existem os derivados da anfetamina, com aplicabilidade terapêutica ou substancia de abuso. Uma das substancias de abuso é o chamado Ecstasy (MDMA). Metilfenidato e Femproporex que são, além da metanfetamina, que também é uma droga de abuso, são derivados anfetaminicos que compartilham as mesmas características farmacológicas da anfetamina. O que a anfetamina e seus derivados fazem? 1) também ↑ dopamina no SNC 2) pequena afinidade pela MAO 3) substâncias/potencial de abuso Aumentam o teor de NA na fenda, potencializando a neurotransmissão simpática do ponto de vista periférico e quando chegam no SNC aumentam o teor de NA na fenda potencializando a sinalização da NA. Como fazem? Até hoje não houve um consenso de qual mecanismo de ação. Assim como a cocaína, ela não interfere no SNC com a sinalização da NA, ela também potencializa a sinalização Dopaminergica, tendo uma ação no SNC maior. E assim como a cocaína, independente dos fármacos que tem aplicabilidade terapêutica, toda a classe tem potencial de abuso. Então no caso do MetilFenidato e Femproporez existem regulações da ANVISA que determinam a questão do receituário. A anfetamina vai potencializar os efeitos simpáticos do sistema periférico (taquicardia, aumento da PA), como atravessa bem BHE também tem efeito sobre o SNC, e uma das principais indicações clinicas dos derivados anfetaminicos é endocrinologia por seu efeito de redução do apetite, tendo o efeito chamado ANOREXIGENO, contribuindo na redução de peso. Porém é uma utilização criticada dada seu potencial de abuso. No caso da MAO, ela tem uma localização pré sináptica, no neurônio que produz a NA mas além disso, ela tem uma expressão ao longo de todo TGI, no fígado, nos rins, plaquetas ou seja, o que podemos pensar da biodisponibilidade da NA, p. ex. se ela fosse adm por via oral? Seria baixa, portanto sua adm é sempre por via parenteral. E tempo de meia vida é baixo. Em virtude dessa expressão da enzima, a biodisponibilidade por via oral não é suficiente para exercer um efeito terapêutico. Existe uma interação alimento-medicamento. A tiramina é uma substancia que está presente em alimentos e bebidas (queijos, embutidos, cervejas, vinhos). Esses alimentos possuem alto teor de tiramina. Quando ela está presente no TGI, ela é substrato da MAO que vai metabolizar o grupamento amino e ela se torna inativa e é eliminada. Eventualmente, se o paciente ingere um alimento rico em teor de tiramina e ele usa um inibidor da MAO, agora grande parte da tiramina não será degradada e portantoserá absorvida, e ela no nosso organismo tem um efeito tipo anfetamina, pois aumenta a liberação periférica de NA, podendo causar uma taquicardia, elevação da PA, desconforto gastro intestinal. Mas isso é especificamente, uma interação de uma alimento com o fármaco contendo o inibidos da MAO, a probabilidade de isso ocorrer é baixíssima. Existe uma segunda enzima que vai metilar o grupamento catecol, essa enzima tem a sigla COMT (catecol – O – metil – transferase). Essa enzima está presente em todo trato digestório, no fígado, no rim e nos órgãos alvo (coração, vaso, intestino) qualquer órgão que tenha inervação simpática, o tecido que será alvo do NT, do hormônio, tem uma enzima que metaboliza o agonista dos receptores adrenérgicos. Estrutura química de um dos principais metabólitos do SNSimpatico (seja NA ou Adrenalina) quando ela for metabolizada pela MAO, o grupamento amino é substituído por um aldeído e posteriormente o grupamento catecol é metilado, sobrando o acido carboxílico e terminando com o acido vanelil mandélico. Esse ácido é um dos principais metabólicos do sistema simpático e é dosado na urina, pode ser dosado para avaliar um contexto fisiopatológico (ex: desconfiança de que o paciente esteja produzindo muita adrenalina. Sendo assim, terá muito de seu derivado) ou em termos de doping (algumas substancias aumentam os níveis endógenos de catecolaminas. A COMT metila o grupamento catecol de Dopamina, Adrenalina e Noradrenalina. As catecolaminas endógenas no simpático são noradrenalina e adrenalina e ao nível de SNC dopamina e noradrenalina. A família de receptores do SNP, são receptores adrenérgicos ou adrenoreceptores. Família: GPCRs Subtipos: alfa (α1A,B,D e α2A-C) e beta (β1, β2 e β3) Todos os receptores alfa 1, 2 e Beta 1,2,3 todos eles são metabotrópicos e vão interferir nos segundos mensageiros (AMPc ou IP3 e Cálcio). No caso dos receptores Alfa1 podem ser subdivididos em 3 tipos: alfa1A, alfa1B e alfa1D e idem pro alfa2. Representação da bicamada lipidica, com o receptor metabotropico, o agonista Noradrenalina. O receptor é do tipo alfa1 adrenergico, que está acoplado a uma proteina Gq que quando ativado, ativará a PLC que vai clivar os fosfolipideos da membrana plasmatica, gerando IP3 que interage com a membrana do reticulo liberando Cálcio. E o DAG, que é o segundo produto da liberação dessa enzima, na presença de cálcio ativa PKC. Proteina cinase, sabemos que fosforila. Quando na celula muscular aumenta o cálcio, esse cálcio na célula intramuscular que aumentou se complexa com a Calmodulina, formando o complexo Cá/Calmodulina, que vai ativar uma proteina cinase da cadeia leve de miosina. O que aconteceu dentro da célula? A cadeia leve foi fosforilada. E fisiologicamente quando a miosina é fosforilada, na região da cadeia leve, ela vai interagir com a Actina, que formarão pontes permitindo a contração. Se diminui o calcio na celula, não tem complexo Calcio/Calmodulina, a cinase da cadeia leve de miosina não é ativada, se a miosina fica defosforilada ela não interage com a actina, consequentemente o musculo fica relaxado. Tendo o balanço do cálcio regulando o teor de miosina fosforilada indiretamente, no musculo liso. Para a contração ser sustentada a maior parte do Cálcio vem do meio extracelular, pois o reticulo sarcoplasmático que guarda cálcio é pequeno e não consegue estocar grande quantidade dele. A via da PKC vai fosforilar e favorecer a abertura desses canais de Cálcio presentes na membrana. Simula dois tipos de receptores na mesma membrana. Na esquerda, temos a representação dos receptores Beta adrenergicos. Os receptores Beta 1, 2 e 3 todos eles são acoplados a ptn Gi, então significa dizer que quando o agonista se ligar ao receptor a ptn Gi sofrerá uma mudança conformacional, a subunidade alfa vai se dissociar, interagir e ativar a enzima AC. E qual o papel da AC? Converte ATP em AMPc. E o AMPc, por sua vez, ativa a ptn cinase dependente de AMPc, que é a PKA. Então, de forma geral, toda vez que um receptor beta for ativado, teremos a ativação de PKA. Pois aumenta o AMPc. PKA como uma proteina cinase vai fosforilar proteinas alvo, então todas as cascatas de sinalização do receptor beta, depende de fosforilação. E na célula que expressa o receptor adrenergico alfa2, o alfa 2 é acoplado a Gi, que vai inibir a AC e impedir a formação de APMc, e toda aquela cascata PKA-dependente deixa de acontecer. Mas a proteina Gi, tem outra caracteristica. A subunidade beta-gama tem uma papel importante, que modula canais ionicos, ativando canais de K+ que levariam a hiperpolarização ou ainda inibindo canais de calcio dependentes de voltagem. Então, o freio que já estudamos é dado por alfa2, as subunidades beta-gama da proteina Gi hiperpolariza o terminal quando o receptor é ativado e com isso impedem a abertura do canal de calcio voltagem dependente, sem entrada de calcio não tem fusão e nem exocitose. O freio pre-sinaptico no SNA envolve a participação de receptores acoplado a Gi que vão hiperpolarizar o terminal sinaptico. Alfa1: é a via da Gq que aumenta IP3 e Cálcio e faz o fenômeno de interação no musculo de actina e miosina. B1,2 e 3: acoplados a Gs, vão sinalizar a via PKA fosforilando eventos intracelulares. Alfa2: é acoplado a Gi, sua sinalização vai inibir a ativação da PKA e pode hiperpolarizar a membrana da celula em questão. Agonistas endógenos principais no nosso sistema: Noradrenalina e Adrenalina. Existem pelo menos 5 subtipos de receptores: Alfa 1, Alfa 2, Beta 1, Beta 2 e Beta 3 Como temos 2 agonistas para 5 receptores? Será que seria logico pensarmos na diferença de atividade? Sim. Pois a adrenalina tem ação de hormonio, NA tem ação local quando liberada pela fibra simpática. Então como podemos tentar classificar as afinidades dos agonistas pelos receptores? Na figura, relação de estrutura e atividade de forma simplificada focando nos agonistas endogenos. De uma maneira geral, tem a estrutura da noradrenalina, também conhecida como Norepinefrina. Tem o grupamento catecol, etil e amino. No que diz respeito aos receptores alfa adrenergicos, tanto faz Alfa1 ou alfa 2, temos adrenalina e noradrenalina com afinidades semelhantes. Dependendo do tecido adrenalina pode ter afinidade um pouco maior, mas não é relevante. Então, para ativar alfa a adrenalina e NA são equivalentes. ALFA: ADR ≥ NOR (>>> ISO) Com relação a Beta, precisamos discriminar um pouco. Na porção final, temos a estrutura da adrenalina. Lembrando que a diferença de NA e adrenalina era simplesmente a metila. E existe um fármaco chamado isoprenalina que ajuda muito na ánalise de estrutura e afinidade. A Isoprenalina, tem o mesmo padrão estrutural das catecolaminas endogenas salve pelo substituinte que no caso dela éum grupamento maior que do grupamento metil. De uma maneira geral, considerando apenas os agonistas endogenos: Beta1: adrenalina e NA são equivalentes, ou seja, com a mesma concentração conseguimos ativar os dois receptores de forma semelhante. Beta2: Adrenalina tem maior afinidade comparando com a NA. Isso significa dizer que se quiser ativar Beta1 com as catecolaminas endogenas usadas como fármaco poderia usar tanto NA como Adrenalina, pois as duas seriam capazes de ativar Beta1. Mas se quisesse ativar Beta2 com uma dessas catecolaminas, qual seria a única possibilidade? A Adrenalina. Portanto, a diferença maior fica em Beta2. Esse fármaco isoprenalina, como se comporta? Ele não consegue ativar alfa e consegue ativar beta1 e beta2, embora por Beta2 ele seja mais afim. Esse fármaco era utilizado no tratamento da asma, cujo alvo era o Beta2 mas não era o fármaco ideal, pois ativava beta2 mas também ativava beta1 tendo efeito cardiotoxico. NA e adrenalina ativam igualmente receptores alfa, seja alfa 1 ou alfa 2 e beta 1e no caso de beta 2 o agonista endogeno com maior afinidade é a adrenalina. NA não tem afinidade para Beta2. Em Beta3, tem o padrão inverso onde NA tem afinidade muito maior do que Adrenalina. O receptor b3 ainda não tem fármaco usado clinicamente de forma segura, uma de suas expressoes é no tecido adiposo. Temos tres tipos teciduais que expressam receptores Beta. Representaçao do musculo esqueletico que expressam receptores Beta adrenergicos. O fígado que expressa preferencialmente Beta2 e o tecido adiposo que expressa beta1 e beta3, todos são receptores beta adrenergicos, então quando tiver ativação do receptore beta1 e beta3 por NA e adrenalina, e beta2 apenas por adrenalina. O que vai acontecer? Vai aumentar os níveis de AMPc e ativar a ptn cinase e as consequencias fisiologicas. No caso do musculo esqueletico, a ativação simpática promove a glicogenolise (quebra de glicogenio muscular liberando glicose para o proprio metabolismo celular). No caso do figado a ativação simpática de beta2 pela adrenalina, vai causar a quebra do glicogenio (Glicogenolise hepatica), que nesse caso vai liberar glicose para circulação. Então o estimulo simpático via adrenalina tem o efeito sobre a glicemia, favorecendo o aumento da glicemia. Exemplo: A glicemia está caindo, começa a ter o estimulo simpático que vai ativar a adrenal e secretar adrenalina, que vai chegar no fígado e estimular o receptor beta2 quebrar glicogenio hepatico para liberar glicose para a circulação para tentar conter a queda da glicemia. No tecido adiposo, tem o estimulo beta adrenergico que promove lipolise, que libera AG’s e Glicerol, o glicerol chegando no figado pode ir para a gliconeogenese e os AG’s serão fonte de energia, via Beta-oxidação. Todas essas ações metabolicas são dadas pela adrenalina ou NA, dependendo do receptor. No fígado apenas a adrenalina via beta2, no musculo e no tecido adiposo, receptores beta em geral, incluindo beta2 e no tecido adiposo beta 1 e beta3. Todas as ações da adrenalina, visam fazer o que com o metabolismo? Com a oferta de glicose? Aumentar. O sistema simpático (sistema de luta ou fuga) seria importante para a atividade física/situação de estresse? Sim, pois é um sistema que faz a oferta do substrato energético ser aumentada. Outra forma de induzir midriase é através da ativação do receptor alfa1 adrenergico (presente do musculo radial). No olho, temos estruturas importantes que é o musculo que regula o tamanho da pupila e o segundo é o corpo ciliar, pois tinha função de produzir o humor aquoso. Enquanto que a contração do corpo ciliar fazia o aumento das estruturas do canal de xilem, favorecendo a drenagem do humor aquoso. No ponto de vista simpático, a única contribuição com relação ao humor aquoso, é que a produção desse humor aquoso é mediada por receptores beta. Então o muscarinico facilita a drenagem, mas não interfere na produção. O simpático estimula a secreção. Nos vasos sanguineos, também temos receptores alfa1 adrenergicos. Camada mais externa por onde a inervação simpática chega, que vai se entremear entre as fibras musculares da camada muscular do vaso e a liberação de NA. No musculo representado pelas celulas vermelhas, cada celula tem o receptor alfa1 adrenergico, se elas contrairem a resistencia aumenta. Se o musculo relaxar a resistencia diminui. No esquema, temos o agonista ligado ao receptor, a formação de IP3 aumentando Cálcio. O cálcio (seja da mobilização ou do influxo) formando o complexo Cálcio/Calmodulina, ativando a proteina cinase da cadeia leve de miosina (MLCK), fosforila a cadeia leve e interage com a actina. Como alfa 1 está associado ao aumento na mobilização e do aumento do cálcio intracelular, então miosina fosforilada e esse vaso vai contrair. PA = DC x RVP Alfa1 aumenta Cálcio, contrai o musculo. Então PA e RVP aumentam também. Esse é o mecanismo pelo qual NA e adrenalina, que tem capacidade de ativar alfa 1 na mesma concentração vão promover vasocontricção e qualquer fármaco que mimetize a ação de NOR e Adrenalina também serão vasoconstrictores se tiverem afinidade por alfa1. O que vai acontecer no coração? No coração, tem o receptor adrenergico e o subtipo predominante é o beta1. O que beta1 faz? Quando ativado, aumenta AMPc e ativa PKA, que gera a cascata de fosforilação. E são essas fosforilações que vão modular a função do coração. Entretanto, no coração existem algumas estruturas importantes. A estrutura que determina a FC é o nodo sino-atrial, lá o potencial gerado precisa ser conduzido ao longo de todo coração, pelo sistema de condução que é o nodo atrioventricular e Purkinje. E a função bombeadora. Qual o tipo celular/tipo de tecido que é capaz de bombear? Células musculares cardíacas, que é do tipo esqueletico. Então agora temos o receptor beta1 em cada um desses 3 tipos celulares, então a NA e adrenalina são capazes de estimular tanto a FC, condução e força de contração. Nesse momento não tem um parametro que seja mais importante que o outro. No esquema, tem a variação do potencial de membrana –a direita- , e no repouso a celula está bem polarizada ~-70mV. O traçado em azul seria a taxa de disparo do marcapasso. Porém frente a um estimulo com adrenalina, o fenomeno antecede e a distancia se torna menor, por unidade de tempo tem mais eventos de despolarização. No traçado original, que é o azul mais claro, tinha uma despolarização durante a diastole que era bem lenta, e aí vinha o potencial de ação cardiaco. No caso, do estimulo adrenergico, essa despolarização leva menos tempo para ocorrer e com maior amplitude. Em ultima analise, o que temos é o aumento do numero de disparos do nodo sinoatrial por unidade de tempo, aumento da FC. Então temos um efeito cronotropico positivo. Na presença do estimulo simpático a velocidade de condução também aumenta (efeito dromotropico positivo) e por fim há o aumento da força de contração. O musculo cardiaco precisa de que haja o aumento de cálcio no citosol para que contraia mais. Como ligar PKA ao aumento do calcio intracelular? Modulando canais ionicos, através de fosforilação. Neste esquema está a representação da membrana do musculo cardiaco, com o sarcolema que é um tipo de musculo esquelético. O receptor beta adrenergico, os agonistas endogenos (pois beta1 é ativado tanto por NA quanto por Adrenalina). Agonista se liga ao receptor, muda a conformação da ptn na membrana, fazendo a ptn G se dissociar. Quando ela se dissocia a subunidade alfa, se dissocia do resto do trimero. E que tipo de subunidade alfa tem? Alfa estimulatória, que vai interagir com a AC formando AMPc. A estrutura em verde e lilás que está circulada em vermelho, representa a PKA. A PKA possui uma subunidade regulatória e catalitica. A regulatória freia. Quando o AMPc se liga, a regulatória se dissocia e a catalitica fosforila duas estruturas do miocito cardiaco: o canal de cálcio presente na MP e um canal de calcio presente na organela intracelular que tem a função de armazenar o cálcio (Retículo Sarcoplasmático). Fisiologicamente, o que aconteceria no coração? Um potencial de ação despolariza a membrana, abre canais de cálcio, ele entra, estimula a mobilização do calcio a partir do reticulo sarcoplasmatico, ocorre o aumento de cálcio e por fim, contração muscular. Se tem um estimulo simpático, o que vai acontecer? A adrenalina vai desencadear a via do AMPc estimulando a atividade da enzima PKA, que vai fosforilar e abrir o canal de cálcio da membrana, fosforilar e abrir o canal que tem o reticulo e com isso a liberação de calcio pro meio intracelular será muito maior. Agora tem uma entrada de cálcio maior e mobilização no reticulo muito maior também. Com isso o aumento de calcio é mais intenso e com isso uma contração maior. A NA foirecaptada, o receptor não tem agonista, não tem formação de AMPc, nem ativação de PKA, o canal não é fosforilado, não tem mobilização de calcio e aí, o musculo relaxa. A sístole, onde o calcio aumenta e o musculo contrai e vai contrair de forma calcio dependente (maior aumento de calcio na celula, maior a força de contração). Para o musculo relaxar, o agonista precisa de dissociar do receptor e o cálcio do citosol vai de volta para o reticulo, atrave´s de uma calcio ATPase que vai rebombear o cálcio para dentro e da proxima vez que vier o estimulo já tem calcio preenchido no reticulo, mantendo um estoque. Se houver um estimulo simpático por que realizou uma atividade fisica ou por um susto, os niveis de adrenalina aumentam e aumenta os batimentos cardiacos. O Debito cardiaco, que é o volume de sangue ejetado por unidade de tempo, depende da capacidade bombeadora do coração (se contrai com mais ou menos força), então é o debito sistolico e da FC. O que beta1 faz com a força de contração? Aumenta. O que beta1 faz com a FC? Aumenta. Então o DC aumenta e a PA aumenta ainda mais. Esse é o mecanismo fisiologico da regulação e farmácologicamente explicamos atrave´s de receptores a cascata de sinalização. No musculo cardiaco, a ativação de uma PTN Gi, aumenta o AMPc que ativa PKA, PKA fosforila e quando ela fosforilar ela vai iniciar uma potencialização do aumento do cálcio intracelular, favorecendo a contração. Imaginando o receptor M2 cardiaco, acoplado a ptn Gi. Do ponto de vista de AC, ela iria diminuir a formação de AMPc e diminuir a atividade da PKA. Então veja que no coração o simpático vai em um sentido e o parassimpático vai para outro sentido. O impacto do muscarinico no musculo é muito grande? Não, pois há uma menor expressão desses receptores no nodo sino atrial. Ex: Um estimulo simpático, antes de começar a musculação vai para a esteira, aumenta a FC mediante a atividade do Sistema Simpático, via beta1. Parou-se uma caminhada na esteira, a FC volta para niveis normais. Quem é que está fazendo isso? O SNParassimpático, pois quando a PA começou a subir – como são antagonicos -, ele tenta contrapor o estimulo do simpático e começa a liberação da Ach, que atua em M2 no nodo sinoatrial e começa a fazer o freio. Na hora que o simpático sai de cena, o freio da Ach se torna mais pronunciado e a FC volta para niveis normal e a PA se normaliza. Qual o sistema que detecta pequenas ou grandes variações no nosso organismo? O seio carotídeo que tem a estrutura dos barorreceptores. Ex: em um acidente, onde existe uma hemorragia grave o volume de sangue está diminuindo, o DC está diminuindo, a PA está diminuindo. O SNS trabalha de forma acelerada, fazendo vasoconstricção. No coração, o aumento de AMPc promove contração. Três parametos foram aferidos: RVP, taxa de pulso (FC) e a PA. No registro da PA, tem um registro inferior (PA minima, PA diastólica), intermediário (PA média) e superior (PA máxima, PA sistólica). Qual o parametro importante na PA diastolica? Supondo que a PA esteja 12/8 mmHg. Esses 80mmHg de PA minima, o que significa isso? Para as camaras cardiacas preencherem o coração precisa estar relaxado, tem a diastole. No momento que o coração bombeia, para ele vencer a RVP, ele realiza sistole. Na PA diastolica a pressão que existe no sistema é apenas dos vasos. A duração do estimulo farmacologico, a dose de adrenalina por via intravenosa, uma RVP basal, quando começou a adm NA via iv. A resistencia aumentou e se manteve elevada durante toda a duração do tratamento (area sombreada). Paralelamente a isso, a resistencia diastolica (que estava na casa dos 80, foi para a casa dos 100) sofreu um aumento por consequencia da contração ou da vasoconstricção. A pressão sistolica também aumentou, por que Beta1 aumenta força de contração e aumenta a FC. Então na hora que o coração bombeou a pressão é maior, aumentando a sistolica. E a média, que é a linha amarela também aumenta por que teve um aumento tanto da minima quanto da maxima. Pelo efeito beta1 adrenergico, o que aconteceria com a FC? Aumentar. A Adrenalina estimula a FC, NA também. Entretanto, o que se vê é que tinha cerca de 75 bat/min e esse valor caiu para quase 50, ou seja, ao inves de ter taquicardia houve uma bradicardia. O que poderia explicar essa inesperada queda da FC durante um tratamento com NA? Pode ser uma resposta indireta pelos barorreceptores do SNP. E pq seriam acionados? Pelo aumento da PA média, pois é isso que é percebido pelo baroreceptores. Então, fisiologicamente se nosso sistema cardiovascular está funcionando corretamente, toda vez que estivermos estimulo simpatico nossa PAMedia vai aumentar. Mas esse aumento é compensado por mecanismo compensatorios, pois houve uma bradicardia reflexa mediada pela liberação da Ach, no nervo vago que interage com os receptores M2 no nodo sino atrial e freia o efeito taquicardisante da NA. Então, tinha o efeito vascular Alfa1, via IP3, cálcio/calmodulina esse aumento faz com que o vaso se contraia e agora a Resistencia ao fluxo sanguineo é maior, então a pressão dentro do vaso aumenta. Beta1 aumenta o cálcio no miocito, aumenta a força de contração, aumenta o debito sistolico e a soma dos dois leva a PAMedia pra cima. Então a PAM = P S + 2xPD/3 A PAM, gira em torno de 100mmHg e a medida que ela se distancia para mais, ela ativa barorreceptores que sinalizarao a via parassimpatica, e se a PA cai vai ativar SNS, para tentar trazer a pressão para niveis fisiologicos. AULA 14/03 – F2 Será que só existe Beta1 no coração? Quando pensamos no controle da PA, precisamos lembrar que temos dois componentes importantes: o componente neural (dado pelo SNASimpatico) e o controle humoral (produção do hormonio Aldosterona), que também contribui para regulação da PA. Do ponto de vista humoral, existe uma estrutura anatomica chamada celula justaglomerular, ela está presente nas proximidades da estrutura renal e ela expressa um receptor adrenergico beta1, portanto toda vez que temos a ativação simpática e tem a liberação de NA, além da liberação da NA pela fibra simpática no coração, temos também a liberação de NA pela fibra simpática em outros locais. E na célula justaglomerular a ativação desse receptor vai aumentar a secreção de renina. Renina, é importante para o Sistema Renina- Angiotensina- Aldosterona. O estimulo simpático aumenta a secreção de renina, naturalmente ele aumenta a conversão de Ang I em Ang II, e se tem o aumento de Ang II terá também aumento da secreção de Aldosterona. A Aldosterona tem como função fisiológica, reter o sódio e a água. Então ela aumenta o volume extracelular, logo aumenta o retorno venoso e isso aumenta o DC, consequentemente o aumento da PA. Quem controla a secreção da Aldosterona? A produção dela tem uma série de fatores que regulam o teor de sódio na urina, o nivel de pressao dentro das arteriolas renais e dentre um dos fatores, o simpático via beta1. A secreção de Aldosterona não depende apenas do SNSimpatico, existem outros mecanismos que regulam a sua secreção. Porém, o receptor beta1 nas células justaglomerulares, tem a capacidade de favorecer um pouco a secreção de aldosterona por que o receptor aumenta a secreção de renina disparando a cascata Renina-Ang- Aldosterona (RAA). Dentro os efeitos pressólicos no SNS, o mais importante é o que foi estudado na ultima aula, vasoconstricção via alfa1 e aumento do DC via beta1 cardiaco. E uma pequena parcela desse efeito pressolico, vai ocorrer de uma forma indireta através da secreção de renina, aumentando em ultima analise, a secreção de aldosterona. Esse efeito é complementar, o mais importante de NA é o efeito de alfa1 que aumenta a resistencia e beta1 que aumenta o débito. Outro efeito das aminas simpaticomiméticas, que venham a ativar receptores beta adrenergicos. O receptor beta adrenergico(não importa qual) todos eles estão acoplados a Gs (aumenta AMPc, ativa PKA, então reações de fosforilação). No caso do coração, vimos que o que predomina é o beta1, vimos que aumenta a força de contração. Mas no coração tem uma particularidade, o tipo de musculo presente nele é o musc esq. Cardiaco. O que acontece no musc liso? No caso do musc liso incluindo o vascular, os receptores beta adrenergicos que, em geral, são beta2 promovem uma sinalização intracelular que depende do AMPc. Mas qual é a consequencia? Pelo que já vimos, a via do complexo Cálcio/Calmodulina, que ativa proteina cinase da cadeia leve de miosina (MLCK), fosforila miosina e ela fosforilada, interage com a actina promovendo contração. Se existe uma enzima que fosforila miosina, pra que o musc não volte ao estado de repouso é necessário que o fosfato seja removido, então existe também uma fosfatase. Então, nessa porção da figura do esquema, temos a miosina não fosforilada, pra direita, ela é fosforilada por uma MLCK e ela pode ser defosforilada recuperando a miosina em seu estado “basal”. Qual a relação entre os agonistas beta adrenergicos no musc liso e a contração muscular? Como são capazes de promover esse relaxamento? Qualquer que seja o mecanismo o que precisa acontecer com o cálcio intracelular? Tem que diminuir, esse teor de miosina fosforilada, tem que diminuir também. Então teriam duas formas: ou não aumenta o cálcio, não disparando o processo ou a miosina fosforilada sofre uma defosforilação, e na verdade são duas coisas que acontecem. Aumentou AMPc, ativou a PKA, essa PKA vai fosforilar e fechar canais de cálcio presentes na membrana, então a entrada de calcio fica bloqueada. A PKA vai fosforilar e estimular a captação de calcio para dentro do reticulo. O teor de calcio citosolico fica diminuido. Todo aquele processo de ativação da fosforilação fica desfavorecido e paralelamente a isso a PKA também é capaz de estimular a fosfatase diminuindo o teor de miosina fosforilada, se não há miosinha fosforilada não tem interação com actina e consequentemente, não tem contração. É assim que a via do AMPc/PKA vai promover o relaxamento do musc liso, qualquer que seja ele (uterino, musc liso bronquiolar, da bexiga, intestinal...) Qualquer musc liso vai responder ao AMPc e a PKA dessa forma. A célula sob o estimulo da PKA terá um menor teor de calcio citosolico, o menor teor de miosina fosforilada e a soma dos efeitos tem menos contração. Então por isso ou o musc não contrai ou se estava contraido, ele relaxa. Ex: Paciente chega com crise de broncoespasmo muito severa, na emergencia, ele faz uso por via inalatoria ou via sistemica de um agonista beta2, pois quer ativar só beta2 pulmonar e não beta1 cardiaco e o efeito broncodilatador é bem rápido. Por que impede a entrada, o calcio que já tinha entrado vai pro reticulo, ativa fosfatase, a miosina que já estava fosforilada vai pro estado inativo e acabou, pois relaxa e reverte o broncoespasmo. Nos vasos sanguineos que irrigam visceras, tem-se o predominio de alfa ao invés de beta. Quando fazemos At. Fis. Qual o tecido precida de maior aporte sanguineo? Os musculos. Os vaos sanguineos tem alfa1 predominante e beta2, principalmente. E ai vai depender qual o vaso, o receptor e o agonista endogeno que está em cena. Por que a PKA no coração aumenta a concentração de Cálcio e o no musc liso diminui? Quando falamos do canal de calcio voltagem dependente, estamos falando de uma estrutura que pertence a familia voltagem dependente, dentro dessa familia existem subtipos, no caso do vascular, o subtipo mais importante é do tipo L. Esse canal, é composto por algumas subunidades (unidade formadora de poro e unidades acessórias), a estrutura molecular do canal de calcio qe tá no coração é um pouco diferente da que está presente no musc liso, então pequenas diferenças de residuos de aa, causam alterações conformacionais distintas. O receptor beta leva o aumento do AMPc e por sua vez, a ativação de PKA. Agora o que vai acontecer depois, vai depender no tecido que está sendo trabalhado. Só tem ação do IP3, só se for via Gq? Supondo a celula muscular lisa, tem alfa1 e predominantemente beta2. Se ativar o alfa1 então levará a atividade da PLC, que vai gerar IP3 e o DAG. IP3 se difunde no reticulo e interage com canal ionico, que só responde a IP3, ele abre o canal e o calcio entra. Isso forma o complexo calcio/calmodulina (CaM), ativa a cinase da miosina, favorecendo a fosforilação que interage com a actina. Além disso o DAG, pode ativar PKC que fosforila e estimula a entrada de calcio através da membrana. No caso do beta2, aumentou o AMPc ativou PKA. O que PKA faz? Fosforila o canal, impedindo a entrada do calcio. Mas a bomba que fica no reticulo, começa a trabalhar mais para estimular a captação de cálcio presente no citosol, para dentro do reticulo. Se tem o bloqueio da entrada e o estimulo da captação, o teor de cálcio diminui. Então o CaM não se forma na mesma magnitude, logo tem menos ativação da cinase da cadeia leve de miosina, menos miosina fosforilada. Só diminuindo o cálcio, já diminui o teor de miosina fosforilada. Além disso, a PKA vai fosforilar e ativar o processo de remoção do fosfato, trazendo a miosina para o estado que não interage com a actina. PKA vai fosforilar e ativar a fosfatase, ela que remove o fosfato. Nesse esquema tem a representação de dois receptores, alfa1 e beta2. Note que nessa expressão, um vaso pode eventualmente expressar os dois receptores, porém o nível de expressão entre ele pode ser bem diferente, ou seja, não quer dizer que ambos estejam em quantidades iguais de expressão. Receptor alfa1, indicado em vermelho, que é essa via do IP3 e do Cálcio. Se ativar essa via do IP3, o que faz com a miosina fosforilada? A miosina fosforilada aumenta, tendo interação entre actina e miosina. Receptor beta2, está acoplado a via do AMPc, PKA. E quando beta2 é ativado diminui o calcio e isso desfavorece a formação da miosina fosforilada além dela ativar a fosfatase. Adrenalina é capaz de ativar alfa e beta, como ela se comporta em um vaso sanguineo que expresse os dois subtipos de receptores? Precisamos lembrar da particularidade da adrenalina, ela tem uma caracteristica farmacologica. O grupamento amino dela, que tem a substituição com a metila faz com que esse hormonio tenha mais afinidade por beta do que por alfa. Então em baixas concentrações a adrenalina vai ativar primeiro beta, que nesse caso é beta2. A medida que fazemos uma atividade fisica e temos uma determinada concentração de adrenalina no sangue, nós teremos a tividade predominante de beta2 que vai fazer vasodilatação, SE O VASO EXPRESSAR a quantidade significativa de beta2, se ele não expressar o vaso continua do mesmo jeito. E se tivermos uma elevação muito intensa de adrenalina, ela continua ativando beta2 mas também será capaz de ativar alfa1. E agora, teremos um antagonismo entre essas duas vias. O que domina? AMPc relaxando ou IP3 contraindo? Vai depender de quanto de um receptor se tem. Se pegarmos o exemplo dos vasos sanguineos (VSs) que nutrem a musc esq, qualquer atividade fisica (AF) que a gente faça precisamos que o aporte de sangue no musculo aumente durante a AF, precisa que chegue mais sangue oxigenado e maior aporte de glicose para o metabolismo celular. Em contrapartida, se pegarmos vasos de mucosas ou de visceras esses vasos expressam os dois receptores mas proporcionalmente se vê mais pronunciado o efeito constrictor. Exemplo clássico: se levamos um susto, a primeira caracteristica é de palidez. Quando estamos sob estresse, o que acontece com as pontas dos dedos? Ficam frias. Isso é vasoconstricção mediada pelo estimulo simpático. Então a adrenalina, só ela, endogenamente, tem a capacidade de deslocar o fluxo sanguineo de um lado para o outro. Duranteuma AF, não precisa de um fluxo sanguineo grande em visceras, e sim no musc esq, no coração, cerebro.. Então a adrenalina vai priorizar o direcionamento do sangue, para essas regioes. Agora se tiver uma concentração muito elevada de adrenalina, ai começa a perder a capacidade de redirecionar o fluxo sanguineo, o efeito vasoconstrictor começa a acontecer de forma mais proeminente. Se tiver algum vaso que não expresse o receptor beta2, não terá adrenalina, por mais que ela esteja na faixa de concentração onde ela ativaria preferencialmente beta2, não veremos efeito pois está faltando receptor naquele vaso. Esse nível de expressão entre alfa1 e beta2 nos VSs varia em função da região anatomica. A NA, sempre irá fazer vasoconstricção, pois ela só tem afinidade para alfa1. Em contrapartida, a adrenalina pode fazer vasodilatação ou vasoconstricção, vai depender da sua concentração plasmatica ou quando ela é usada como fármaco e de quantos receptores são expressos em cada tecido. Voltando no esquema da aula passada, sob o efeito cardiovascular da NA: A queda da RVP, está relacionado a beta2. Diminuiu a RVP, temos acompanhando a dminuição da PA diastolica, ou seja, os vasos estão mais relaxados. Contudo, no momento em que a adrenalina está ativando beta2 no vaso ela também está ativando beta1 no coração, e aí o que vemos é o aumento da Força de contração e da FC que vai se traduzir em um aumento da PA max (sistolica), pois a via do AMPc está trabalhando e o calcio dentro da celula está maior. A PAMedia, depende das duas, então a PAM nessa situação é pouco elevada. Nessa condição, a adrenalina foi capaz de aumentar o DC, por un/tempo o coração tá bombeando mais sangue. Ela foi capaz de promover vasodilatação, incluindo os vasos que são importantes para levar o sangue para a musc esq. Ela taá ativando beta2 em outros tecidos, a exemplo do pulmão, promovendo uma broncodilatação, aumentando a capacidade respiratória e a FC pelo efeito beta1. Então nessa situação, ela está aumentando todos esses parametros comentados. Se agora, essa dose de adrenalina for muito aumentada aqueles vasos que expressam quantidades significativas de alfa1 sofrerão vasoconstricção. Progressivamente, tinha vasodilatação predominante, agora se aumenta muito a dose de adrenalina, gera uma concentração plasmatica maior e ela começa a ativar receptores alfa1, pelos quais ela tem menos afinidade e aí a vasoconstricção começa a acontecer. A ativação de beta2 continua, mas começa a acontecer o efeito do IP3 dentro da célula e aí temos uma reversão. A adrenalina em dose alta, vai promover um efeito parecido com o da NA. Ela faria uma vasocontricção, aumentaria a RVP, a diastolica, a sistolica – aumenta de qq jeito pois é beta1 - , e ai não teria mais o efeito taquicardisante proeminente por que seria mascarado por uma bradicardia reflexa. Um exemplo de uso da adrenalina: eventualmente, quando vamos ao dentista e vai fazer uma extração dentária, ele aplica um anestesico local. Na ampola do anestesico local raramente tem só o anestesico, o anestesico muitas vezes está associado com adrenalina. Ao fazer essa extração, pode haver sangramento. A adrenalina associada ao anestesico tem por objetivo fazer vasoconstricção de forma a diminuir o sangramento naquele local. A dose da adrenalina nessa formulação é importante? Sim, se a dose tiver baixa não se tem vasoconstricção e sim vasodilatação. A dose da adrenalina nessa formulação deve estar em uma concentração que promova o efeito vasoconstrictor. Essa é a vantagem da adrenalina, de ter as duas funções. Quem seriam os outros tipos de musc liso não vascular que tem o receptor beta e que sofre o relaxamento que já foi descrito? de bronquios, bexiga, intestino, útero. O esquema presente, já foi visto e estudado por nós anteriormente. Ao nível de Trato digestório, qual a consequencia do efeito simpático? Temos receptores beta que quando ativados relaxam a musc, então temos o relaxamento da musc lisa ao longo de todo Trato digetório, diminui a peristalse. No caso da bexiga, o musculo detrusor expressa receptor beta2 adrenergico, então o estimulo simpático ele relaxa a bexiga aumentando a capacidade de retenção da bexiga. Efeito contrário do parassimpático. Nas classes farmacologicas, veremos o receptor e principal uso clinico. Fármacos Simpáticomiméticos: Agonistas β1 (CATECOLAMINAS) Uso clínico: inotrópico positivo (uso agudo) Via de administração: parenteral (I.V.) Começando pelo Beta1, localizado principalmente no coração. Existe uma condição clinica onde se faz necessário o aumento da força de contração, aumento do DC. Essa condição clinica, de ocorrencia aguda é quando o coração, por algum motivo, como o infarto agudo do miocardio ou parada cardiaca, faça com que o coração perca a capacidade eletrica e contratil. Então precisa restabelecer a contraçao desse musculo para que o DC vá aumentando progressivamente e voltando a níveis normais e com isso normalizando a função do coração como uma bomba. Se quero aumentar a força de contração do coração, posso traduzir esse feito em um efeito inotropico positivo. Se lemos “ fármaco utilizado clinicamente pelo seu efeito inotrópico positivo” já sabemos que o fármaco foi usado para aumentar a força de contração do coração. Dobutamina: possui o grupamento catecol e ela tem uma função amino que está sendo substituida por uma porção da estrutura. Portanto, a dopamina, o que pensariamos em relação ao tempo de meia vida? Se ela tem o grupamento catecol e a função amina, justamente o fenil etil amina, caracteristica de NOR e Adrenalina. Qual o tempo de meia vida dela? Curto. A situação é de emergencia, mesmo que não fosse, poderia ser adm por via oral? Não, pois a COMT presente em todo o TGI e no fígado e a MAO, iria degrada-la. Então, é um fármaco utilizado por via parenteral e I.V. para manter o efeito clinico desejado. A Dobutamina é um agonista dos receptores beta1 adrenergicos, temos um carbono quiral. Então é uma formulação racemica e apenas um dos isomeros é que tem atividade farmacologica. A Dobutamina vai ativar os receptores beta1 cardiacos e desencadear aquela via do AMPc dependente, com isso aumentar o DC com o aumento da força de contração. Restabeleceu o ritmo e a força de contração cardiaca será feita a avaliação clinica do paciente e suspende o tratamento. Tratamento de curta duração que vai depender da evolução clinica do paciente. Segundo fármaco que pode ser usado por esse efeito inotrópico positivo é a DOPAMINA. A DOPAMINA é uma catecolamina presente na via de sintese das catecolaminas endogenas. Ela tem a particularidade de também ser agonista de receptores beta1 adrenergicos e logo, se adm com os mesmos cuidados por via i.v. , parenteral portanto, infusão. Ela vai ativar receptores beta1 cardiacos aumentando a força de contração e o DC. Entretanto, a DA tem uma familia de receptores próprios, os receptores dopaminérgicos (D), e por que a dopamina seria util clinicamente? Ativa beta1 no coração, aumenta a força de contração. Mas isso a Dobutamina também já fazia. Qual a vantagem potencial em relação a Dobutamina? Esse efeito dopaminergico tem algum beneficio agregado? Já estudamos que em algum leitos vasculares do rim além dos receptores adrenergicos convencionais, temos a expressão dos receptores de Dopamina. Esse tipo de receptor presente lá, é o D1 e as fibras simpaticas que fisiologicamente liberam Dopamina ajudam a manter algum grau de vasodilatação e a perfusão renal, será que agora usando a Dopamina como fármaco além do efeito beta1 também pode ter o efeito dopaminergico renal e aumentar a vasodilatação no rim? Sim. E se aumentar a vasodilataçao no rim como isso poderia ser benefico pro orgao? Aumentaria a perfusão renal e aumentaria a taxa de fitração glomerular.Isso é uma particularidade do paciente, se quando ele chega na emergencia foi detectado que ele teve uma queda do DC, mas a função renal ta preservada faz-se o uso de DOBUTAMINA. Se foi detectado que ele teve uma queda do DC e ele não está formando urina, faz-se o uso de DOPAMINA. Pois além dela aumentar a força de contração no coração, ela vai ativar os receptores D1 nos vasos renais, aumentando a perfusão do rim e mantendo o rim funcional. DOBUTAMINA: aumenta o DC pelo aumento da força de contração DOPAMINA: aumenta o DC pelo aumento da força de contração + aumenta a vasodilatação/perfusão renal, impedindo que haja isquemia renal. Durante uma parada cardíaca, dentro de uma ambulância pode ter o uso de adrenalina(i.v ou intracardiaca), choque elétrico ou os dois. Receptor beta2, tem localização em vários tipos de musc liso, incluindo a musc lisa bronquiolar. Do ponto de vista pulmonar, essa é a localização mais importante. A figura temos um esquema representando o pulmão. A esquerda tem a musc lisa bronquiolar de um pulmão saudável, tem a camada muscular que quando está relaxada promove uma luz bronquiolar suficiente para que haja passagem de ar sem nenhuma resistencia. Entretanto em algumas doenças de cunho inflamatório, como exemplo a asma. O que temos é a contração da musc lisa, então a contração por si só já diminui a luz bronquiolar e isso já é restritivo por si só para a passagem de ar. Além disso, como é um processo inflamatório temos também a produção de muco que junto com a broncoconstricção dificulta ainda mais a passagem de ar. Broncoconstricção com ou sem produção de muco? Não importa, o musc liso bronquiolar precisa relaxar e voltar a condição de normalidade. Como ocorre a contração? O mastócito contém vários granulos e cada granulo desse contém uma alta concentração de HISTAMINA (His) No paciente asmático, se ele entra em contato com o alérgeno, este se liga ao anticorpo expresso na superficie do mastócito e estimula o mastócito a degranular, com isso ele libera His que vai interagir com um receptor próprio da musc lisa bronq do tipo H1, promovendo contração. Efeito da Histamina: broncoconstricção. Paralelamente a isso, a liberação desse mediador inflamatório (His) também sensibiliza o nervo vago a liberar mais Ach. Então temos, as cels musc lisas sendo estimuladas simultaneamente por His e Ach e ambas fazem contração. O Brometo de Ipatropio, é importante pois é capaz de promover algum grau de broncodilatação. Se bloquear o receptor muscarinico, tira o componente colinérgico e o musculo então vai ficar em um estado menos contraido, mas inibe a his? Não. Precisa-se de um agonista que seja capaz de relaxar o musculo independente de qual estimulo que levou a contração. Qualquer o estimulo Vasoconstricção Vasodilatação que levou a contração, faz o que com o calcio intracelular? Aumenta. Faz o que com o teor de miosina fosforilada? Aumenta. Faz o que com a interação actina-miosina? Aumenta. Então esse fármaco que vai ser utilizado para relaxar a musc lisa, precisa fazer o que com o cálcio? Diminuir. No esquema, poderia ser o receptor muscarinico, rec. Histaminergico, rec. Do leucotrieno, poderia ser qq mediador inflamatorio que faça parte da fisiopatologia da asma. Todos eles tem como caracteristica um receptor que gera IP3 e mobiliza cálcio. Todos eles são receptores acoplados a Gq, então a Ach tem o dela, a His tem o dela, o leucotrieno também. Mas todos eles aumentam calcio e fazem broncoespasmo. Qual a particularidade do receptor beta2? Ele vai simplesmente impedir a entrada de calcio e pegar todo o calcio que estava no citosol e jogar para dentro do reticulo, além disso ele pega a miosina que estava fosforilada e vai estimular a defosforilação. Não importa que ainda tenha presença de Ach e His. Se ativa o receptor beta2, consegue promover a broncodilatação. E se por acaso ativar o receptor beta2, com um agonista, e bloquear o receptor muscarinico. Melhora a situação? Sera que uma dose menor de agonista beta2 mas na presença do ipatroprio tem um efeito tão bom quanto se o agonista beta2 estivesse sozinho? Tem o bloqueio do receptor e agora pode diminuir a dose do agonista para ter o mesmo efeito broncodilatador? Tem um agonista beta2 que está aumentando a atividade PKA dentro da célula e diminuindo calcio e miosina fosforilada, o musculo relaxa. A seletividade não é absoluta, vai depender da dose. Bloqueando a ação da Ach, tem-se o efeito broncodilatador mais pronunciado. No caso de uma crise de broncoespasmo, quem vai tirar o paciente da crise? O agonista beta2 ou o antagonista muscarinico? O agonista beta2. E o antagonista muscarinico iria ajudar em algum grau? Sim. Primeiro ele iria inibiar um pouco a contração, mediada pela Ach e segundo o antagonista muscarinico vai inibiar a secreção de muco. Para inibir a secreção, o antagonista muscarinico ainda é a melhor classe farmacológica. Para promover broncodilatação, o agonista beta2 ainda é o melhor. O tratamento com agonista beta2 é PALEATIVO. Quando a dose é muito alta de beta2, acaba ativando beta1 cardíaco o que traz como consequência aumenta a FC e a força de contração e em casos mais graves, uma parada cardíaca. Quem seriam os farmácos? No caso dos agonistas beta2, dividimos os fármacos em termos de duração. Os de duração curta e os de ação prolongada. Os de ação curta, tem em geral uma duração de ação de até 6h e os de longa duração tem uma ação, em geral, de 12h e se torna interessante no manejo do paciente, por que evita que o paciente tenha que acordar no meio da noite para fazer uso do medicamento. Albuterol: nome no Brasil de SALBUTAMOL. Terbutalina Fenoterol: Principio Ativo do Berotec Salmeterol Albuterol, Terbutalina e Fenoterol todos eles são exemplos de agonistas beta2 de curta duração. A adm é feita várias vezes ao dia. No caso de Salmeterol e Formoterol são agonistas de longa duração. Salbutamol é um fármaco que está disponivel em formulações orais para criança. A via oral sabemos que tem a COMT e a MAO, então deve ser um fármaco que seja resistente a esse metabolismo. Nenhum desses fármacos tem o grupamento catecol (OHs nas posições 3 e 4 do anel), então isso interfere no recoheccimento da enzima pelo substrato. Na questão da afinidade da adrenalina, uma caracteristica importante da adrenalina que conferia mais afinidade para beta2 em relação a beta1 e sobretudo em relação a alfa, era a presença do grupamento amino terminal com um substituinte, que no caso da adrenalina é uma metila. Então todos os agonistas beta2 adrenergicos tem um substituinte mais volumoso ou maior em sua estrutura. No caso do Salmeterol e Formoterol tem estruturas ainda mais longas, com uma cadeia de hidrocarbonetos e se acredita que o fármaco se ancore na MP, na vizinhança do receptor beta e seria isso que levaria a uma duração de tempo maior e não necessariamente um tempo de meia vida mais prolongado do ponto de vista farmacologico, então seria uma duração de ação maior e não um tempo de meia vida muito maior. Para o tratamento da crise, o ideal é usar fármacos de curta duração pois se a medicação em casa não resolver, o paciente vai ao hospital e consegue fazer o uso de outra medicação mais forte, pois o fármaco de curta duração já foi metabolizado e eliminado. Vias de administração: Via inalatória: Inalador dosimetrado, inalador de pó seco ou nebulizador (fenoterol) Via sistêmica: (Oral ou parenteral – depende do quadro clinico do paciente) Em associação (brometo de Ipratrópio, Glicocorticoide. Vide anexo) Farmacocinética; dessensibilização (a principal característica dos agonistas beta2 é por que eles fogem da metabolização via COMT – pois não tem mais o grupamento catecol – e pela MAO – por que o substituinte amino causa impedimento esterico, restringindoo acesso do fármaco a enzima MAO) Uma caracteristica do rec beta2 adrenergico é que por ser um receptor metabotrópico, não podemos estimular de forma continua pois podem dessensibilizar. Então significa dizer que toda vez que utilizamos um agonista para estimular o receptor, no caso beta2, existe uma posologia que vai levar em consideração o tempo de meia vida do fármaco a dose, que estará relacionada a potência/afinidade. E um paciente que não tem essa orientação e faz uma alta adm e continua, desrespeitando a posologia fará uma superestimulação do receptor beta2 e pode fazer com que ele pare de funcionar. O fenoterol não é um medicamento comercializado em todos os paises, e sua base de restrição é por que foi associado a ele uma incidencia de arritmias cardiacas. Posteriormente, foi descoberto uma caracteristica farmacogenetica do fenoterol, pois existem pacientes que metabolizam rapido e pacientes que metabolizavam lentamente o fenoterol, qualquer grau de absorção se traduzia em uma conc plasmatica mais significativa e o efeito cardiaco surgiu. Independente do broncoespasmo a via inalatoria sempre vai funcionar? Não. Representação da árvore bronquica que a medida que ela vai se tornando mais profunda no pulmão, o calibre bronquiolar vai diminuindo. O bronquioespasmo é mais severo na região onde acontece a troca gasosa. O fármaco por via inalatória precisa chegar o mais profundo possível. Existem duas particularidades: uma pela via e outra pela formulação. No inicio de sua formulação, a bombinha gerava particulas muito grandes, que tinham capacidade de penetração na arvore bronquica muito pequena, então a broncodilatação era superior e embaixo quase nada acontecia. Os dispositivos mais modernos são capazes de gerar particulas menores que permite que o fármacochegue mais profundamente na arvore bronquica, houve uma melhora grande mas relativa, pois se o broncoespasmo for muito severo as menores particulas ainda sim, não irão conseguir chegar mais profundamente e aí, somente através de uma outra via subcut ou i.v. que será avaliado no momento do atendimento ao paciente. Agonista beta2 pode ter um outro uso clínico? Salbutamol, Ritodrina: Pode ser usado pelo seu efeito relaxante na musc lisa uterina em pacientes gestantes. Qual poderia ser a justificativa de promover o relaxamento uterino em uma paciente gestante? Evitar a contração do útero e evitar o nascimento prematuro do bebê. Essa terceira parte de fármacos simpaticomimeticos Fenilefrina: agonista alfa1 adrenergico, ou seja, é seletiva para alfa1 (não ativa alfa2 e nem beta, nas conc terap.) Metoxamina: fármaco com a mesma propriedade. É seletivo para alfa1 adrenergico. Nafazolina: fármaco com a mesma propriedade, É seletivo para alfa1 adrenergico. A principio, não teria risco de causar uma taquicardia. A efedrina é uma fármaco que tem uma caracteristica de: 1 - ser agonista dos receptores alfa e beta e 2 - também aumentar a concentração de NA na fenda sináptica. Então ela tem a propriedade direta de ser agonista e aumentar o teor de NA na fenda com isso, aumenta a concentração do agonista endogeno na vizinhança do receptor, então um efeito indireto. Como ela tem um efeito direito e indireto, ela é chamada de fármaco simpaticomimético de ação mista, pois tem a capacidade tanto de ativar o receptor como aumentar o teor de NA na fenda. E a anfetamina, é um fármaco exclusivamente de ação indireta. Ou seja, ela não é capaz de ativar nenhum receptor adrenérgico mas ela aumenta e bastante o teor de NA na fenda. Todos esses fármacos (fenilefrina, metoxamina e nafazolina), eles serão resistentes a atividade da MAO pela presença de uma substituição que também diminui a afinidade do substrato pela enzima. A Nafazolina que não tem o grupamento amino caracteristico. E esses 3 fármacos, não tem grupamento catecol. Então todos eles são bem ativos por via oral. No caso da anfetamina, já sabemos que ela tem como caracteristica atravessar a BHE e atingir o SNC. Existe um fármaco de origem natural, que é a Ergotamina, que é usada apenas para tratamento de enxaqueca que também é um agonista alfa 1 adrenergico. Todos esses exemplos de fármacos que promovem a ativação do receptor alfa1 adrenergico tem uma caracteristica em comum: tem a capacidade de fazer vasoconstricção no vaso sanguineo. Então todas as suas aplicações terapeuticas estarão relacionadas ao efeito vasoconstrictor. A adrenalina na dose correta, vai exercer o efeito em alfa1 e portanto fazer vasoconstricção. Uma alternativa que é mais usada é a fenilefrina que é um agonista alfa1 adrenergico. Um dos principais usos clinicos dos fármacos simpaticomimeticos que causam vasoconstricção, é como descongestionante nasal. Qual seria uma situação que possa ter um processo de congestão nasal? Rinite. No processo de fundo alergico, um tipo celular que está presente não só na arvore bronquica mas ao nível de todo epitelio respiratorio inclusive a mucosa nasal. Que tipo celular é esse? Mastócito. No quadro alérgico, o mastócito libera Histamina. A histamina, tem um efeito vascular muito importante. A histamina tem seu receptor H1 no endotelio, e quando ela ativa esse receptor da celula endotelial, ela aumenta o cálcio e esse aumento, gera Óxido Nitrico. O NO, s difunde para o vaso e promove vasodilatação. Então a histamina é um potente agente vasodilatador. Nesse processo de vasodilatação, tem os vasos sanguineos da mucosa nasal na condição normal que quando tem um processo alergico, tem a liberação de histamina e a histamina faz vasodilatação. Então, a quantidade de sangue que chega na mucosa é maior. Alem disso, a histamina aumenta a permeabilidade capilar (a celula endotelial que reveste o vaso, serve de barreira. Ela não deixa que constituintes no sangue migrem para o tecido). Num processo inflmatório, além da vasodilatação, tem o aumento da permeabilidade capilar e com isso tem a passagem de liquido e proteinas – de grande peso, como as imunoglobulinas -. A presença de liquido no tecido, se chama EDEMA. Então a mucosa fica inchada. No momento que se tem o edema da mucosa, o que acontece com a luz de cada narina? Diminui. E assim se dá o processo de congestão nasal. Como os agonistas alfa1 adrenergico como a nafazolina, fenilefrina irão atuar? Eles não vão interferir na função do mastocito, mas vão impedir a consequencia da ação do mastócito que é a liberação da histamina, que vai fazer vasodilatação e aumento da permeabilidade (edema). O vasoconstrictor fará voltar com o calibre dos VSs da mucosa para o nivel normal, normalizando o fluxo sanguineo e fazendo com que essa celula endotelial volte a ter o contato e diminuindo a formação do edema. Um dos principais usos clinicos dos agonistas alfa1 adrenergicos por seu efeito vasoconstrictor é seu efeito de descongestionante nasal. Neste quadro estão as 3 caracteristicas do processo de congestão nasal. Rinorreia é a secreção nasal. Os descongestionantes nasai contendo esses fármacos vasoconstrictores. Se tiver apenas o vaso constrictor, não vai afetar o espirro, nem a rinorreia, mas vai aliviar a congestão nasal. Então, o uso de medicamento com uso tópico, em poucos minutos se consegue ter um alivio dessa obstrução nasal e respirando melhor. Qual o risco do uso desses fármacos? O vicio, através da dessensibilização do receptor. Por isso, deve-se obedecer o esquema posologico, se é previsto uma, duas vezes ao dia o uso deve ser de uma ou duas vezes ao dia. Formulação dia e formulação noite, tem composições diferentes. Se de fato queremos combater o congestionamento nasal, não vale a pena utilizarmos um descongestionante nasal puro, uma vez. Pois vai continuar o processo alergico e o mastocito continua liberando a histamina. O que tem que fazer com a histamina? Impedir a liberaçãodela ou bloquear o receptor. Que é a classe de anti histaminicos. Só que os anti histaminicos possuem a sonolência como efeito adverso, então a formulação dia é só o vaso constrictor e a formulação noite é o vasoconstrictor associado a um anti histaminico. O anti histaminico combate o espirro e a rinorreia, entao quando tiver a associação dos dois tem o combate ao espirro, rinorreia e melhora a congestão nasal. Qual seria a melhor via de adm de um agente vasocontrictor para tratar congestão nasal? Tópica. Os agentes vasoconstrictores (femilefrina, nafazolina..) geralmente existem tanto como comprimido como em gotas. Se o paciente é normotensa, o agonista alfa1 vai fazer algum grau de vasoconstricção não só na mucosa mas sistemicamente tambem mas os baroreceptores detectam aquilo, reduzem o tonus simpático, aumento o tonus parassimpatico e tudo fica normal. Se o paciente é hipertenso e tá fazendo o uso por via oral, a historia muda. O que precisa ser observado: 1- não usar o descongestionante nasal além do previsto, pra evitar dessensibilização. 2 – hiperemia de rebote Se vai usar na forma posologia prevista, tem alguma conta indicação? Sim, se o paciente é hipertenso preferencia para via topica e não via oral. Pois isso se dá pelo proprio alfa1 com ação vasoconstrictora, pois aumenta a RVP. Outros usos clinicos: Hipotensão arterial (ex: fenilefrina) Oftálmico: midriático, hiperemia (receptores alfa1 na musc radial, e se ela contrai aumenta o tamanho da pupila, causando midriase) Enxaqueca (alcalóides do ergot – tipo de fungo - ) Anorexígenos (femproporex, anfepramona; RDC Nº 50/2014) Hipertensão arterial: clonidina (agonista alfa2 pré-sináptico) Hiperemia: quando os vasos estão muito dilatados, o olho fica avermelhado por exemplo. Vimos na outra aula, que alfa 2 pre sináptico faz um freio na liberação de NA. Se alfa2 é ativado, promove a hiperpolarização e a exocitose de NA é inibida. A clonidina é um agonista alfa 2, e o alvo dela é ativar o receptor alfa2 pre sináptico, diminuindo a liberação de NA, obviamente vai diminuir a liberação de NA em todo organismo inclusive todo sistema cardiovascular. Mas essa é uma estratégia terapêutica para tratar hipertensão arterial. Efeitos adversos dos fármacos simpaticomiméticos: Taquicardia (se estimula receptor beta1 adrenergico) Hipertensão arterial (se aumenta o DC e/ou RVP) Hiperglicemia (se houver estimulo de receptor beta2 no fígado) Retenção urinária e constipação intestinal (receptores beta presentes na bexiga, promovem relaxamento dificultando o esvaziamento da bexiga. E se o paciente já tem constipação, relaxa e piora mais ainda) Agitação psicomotora e tremor da musculatura esquelética (fármacos que atravessam a BHE e a ativação de receptores adrenérgicos na musc esq causa tremor) Contra-indicações dos fármacos simpaticomiméticos: Hipertensão arterial Risco ou que tenha sofrido Infarto agudo do miocárdio Diabetes mellitus (agonistas beta2 aumentam glicemia) Glaucoma (rec beta adrenérgico estimula a produção do humor aquoso) Retenção urinária Constipação intestinal
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