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Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 1 Conceitos de Farmacocinética e Farmacodinâmica. o A gente já viu tudo de farmacocinética, a gente vai ver o que o corpo faz com fármaco, a gente já viu oque o corpo faz com a fármaco, absorção, distribuição, metabolismo e excreção ou eliminação, a gente vai ver em nível genérico, porque vários fármacos dos dependes que a gente vai ver aqui. Farmacodinâmica O que o fármaco faz com o corpo, que é a farmacodinâmica, então a gente vai quais tipos receptores são formulados pelos fármacos, vamos ver tipo de respostas intracelular que os fármacos provocam nas células ok?! A farmacodinâmica é o estudo dos efeitos bioquímicos e fisiológicos dos fármacos e seus mecanismos de ação. Ação dos fármacos Para um fármaco funcionar, aí vocês podem pensar, basicamente 99% dos fármacos que tem no mercado precisam de uma interação com receptor, uma molécula química, pensa qualquer uma que a gente já falou até agora, para exercer o efeito farmacológico precisa de uma interação com receptores, interagir com o alvo, formar um complexo, se ligar, se conectar com esse alvo. Esta interação formada tem que ser capaz de causar mudanças bioquímicas e fisiológicas e essas mudanças que são capazes de alterar função celular. Professor que dizer então que existem moléculas químicas que interagem com alvos do nosso corpo, ficam ligados a eles, mas não geram mudanças bioquímicas e fisiológicas? Sim, são substancias que tem interações com alguns alvos, mas não diz nada, estas substancias não são fármacos. Uma resposta farmacológica ou uma ação farmacológica, ela pode acontecer via receptor, 99% acontecem via receptores e 1% não mediada por receptores, por exemplo MANITOL, ANTIÁCIDOS, fármacos que inibem a reabsorção do sal biliar, a colestiramina, elas conseguem ter efeito farmacológico uma ação nosso corpo sem ter ligação a receptores, é o chamado ação físico químico. Como um fármaco interagem com um receptor? Bom, aqui temos uma imagem, como um fármaco interage com um receptor? Essas 3 imagens estão mostrando mesma coisa por representações diferentes. A imagem A, temos a estrutura tridimensional da proteína no alvo farmacológico, no azul mais forte tema a molécula, essas moléculas só conseguem interagir ali porque ela lê, ela tem compatibilidade química com os resíduos dos aminoácidos dessa proteína ta vendo? Leucina, glicina, arginina, aspagina. Aminoácidos eles não enxergam o elemento químico, eles enxergam carga, o código que essa molécula passa, enxerga essa nuvem de elétrons e essa nuvem tem um código e é isso que alvo enxerga. RECEPTORES FARMACOLÓGICOS E SISTEMAS EFETORES farmacologia Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 2 Teoria da ocupação de Clark (1920) Bom, o efeito do fármaco ele é diretamente proporcional á fração de receptores ocupados. O efeito máximo só seria alcançado quando todos os receptores fossem ocupados, o que significa isso, se tiver 0% de ocupação terá 0% de efeito, 100% de ocupação terá 100% de efeito máximo e caso tenha fração intermediaria terá efeito intermediário diretamente proporcional ao valor, faz todo sentido né, levando em conta que essa teoria é de 1920 era o mais logico a se pensar. Porém as coisas começaram a ser descobertas de 1920 que mudaram a teoria de Clark, hoje sabemos que a teoria dele não é 100% verdadeira, Clark dizia que o efeito depende exclusivamente da formação desse complexo, se o fármaco interagiu com receptor e formou esse complexo vai ter o efeito, só que ele n levou em conta, parâmetros como afinidade e eficácia, pois não sabiam dessas variáveis. A afinidade e eficácia influenciam na resposta, a afinidade avalia a tendencia desse fármaco se ligar ao receptor e eficácia avalia as chances desse fármaco uma vez que ligado, ativar o receptor. Dois fármacos A B de afinidades idênticas, só que a formação do complexo AR E BR possuem eficácias diferentes ou podem possuir, oque eu quero dizer é que existe fármaco que se liga ao receptor, mas pode possuir baixa eficácia ou nenhuma. A teoria de Clark, não explicava porque alguns fármacos nunca produziam efeitos máximos, mesmo que todos os receptores estivessem ocupados, falha na teoria de Clark. Atividade intrínseca - Ariens (1954) 34 anos depois surgiu um termo chamado atividade intrínseca, Cícero falou seguinte, a gente pode completar a teoria de Clark, ai o Ariens pensou em 1954 exatamente isso Cícero. Ela diz o seguinte, capacidade do fármaco se ligar ao receptor, ativa-lo ao produzir alteração conformacional no receptor e desencadear uma reposta. Portanto a alteração conformacional no receptor é o estimulo para alterações intracelulares para que o efeito farmacológico aconteça. Vou tentar mostrar a vocês o seguinte, tenho um receptor qualquer que vocês pensarem que seja ligante e um fármaco, este fármaco se ligou ao receptor e foi capaz de provocar uma alteração conformacional, essa mudança de forma foi capaz por exemplo de ativar a proteína g, vai provocar alguma alteração conformacional que vai resultar em um efeito farmacológico, essa ação é chamada de atividade intrínseca desde que tenha efeito farmacológico. Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 3 Eficácia intrínseca Eficácia intrínseca é uma evolução do conceito anterior da atividade intrínseca, porque a eficácia intrínseca leva em consideração o fármaco e o tecido, vou exemplificar pra vocês, é possível que 2 fármacos diferentes eles provoquem alterações conformacionais iguais, mas alterações geradas provocaram com eficácia diferente, ou seja cada fármaco tem uma eficácia intrínseca diferente. O termo eficácia começou a ser tornar termo mais comum na farmacologia, a gente consegue classificar um fármaco com sua eficácia. Um fármaco que tem uma eficácia de 1 ou 100% é chamado de agonista pleno, quando ele altera conformação do receptor o sinal ou a intensidade do sinal é 100% Fármacos que provocam alteração conformacional e não é 100% é chamado de agonista parcial. Fármaco antagonista tem uma eficácia de 0%, ele não provoca sinal nenhum, ele não sinaliza nada na célula, eles só são bloqueados e tem eficácia 0. Olhem o gráfico, observem comigo o agonista total tem 100% de eficácia do seu efeito, faz sentido? Faz.., o agonista parcial por mais que eu aumente a dose ele não cresce mais, ele vai atingir um pico que não é 100% e não vai crescer mais. O antagonista eu posso colocar quantidade que for de antagonista que não vai ter eficácia nenhuma no meu alvo, ele pode até uma resposta, mas essa reposta não sinaliza nada para o alvo. O agonista inverso observe que ele provoca uma reação fisiológica, mas ele provoca uma resposta inversa/oposta da resposta fisiológica. Aqui eu tenho três conceitos que a gente vai trabalhar na aula: um conceito de agonista que a gente pode dividir em agonista total e agonista parcial e um conceito de antagonista. O agonista total ou o agonista pleno (vocês vão encontrar em alguns livros também agonista pleno) é um agonista que tem uma eficácia máxima, ele tem uma eficácia de 100%, então é uma molécula química que interage com o receptor e provoca no receptor uma resposta máxima, uma resposta de 100% e por isso é um agonista total. O agonista parcial é aquele que por mais que eu aumente a dose a resposta tem um limite e esse limite não é o 100%, então não adianta eu aumentar a dose de um fármaco agonista parcial que a resposta máxima observada não vai ser a máxima, ok? Então essa é a diferença de agonista total e agonista parcial. Quando a gente fala de antagonista a gente está falando de uma molécula química que interage com receptor, masele não causa uma sinalização intracelular, ele não provoca uma sinalização. Como que um antagonista pode funcionar como fármaco? Interrompendo uma resposta. Então imagine um canal de cálcio esse canal quando está aberto eu tenho um Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 4 influxo de cálcio de sei lá uma célula muscular lisa por exemplo, se eu utilizar um fármaco bloqueador de canal de cálcio, o que vai acontecer? Eu vou diminuir a entrada de cálcio dentro da célula e essa diminuição vai resultar em uma resposta fisiológica. É uma vasodilatação, por exemplo, menos cálcio eu vou ter menor produto para conseguir contrair a célula muscular. De fato, o antagonista não estimula nenhuma sinalização intracelular. No máximo ele bloqueia essa sinalização, então a eficácia de um antagonista é 0. A eficácia é zero, por mais que eu aumente a dose, esse antagonista nunca vai exercer uma resposta intracelular a nível de sinalização. E o agonista inverso? Eu falei que a gente nem trabalha muito esse conceito porque ele acaba mais confundindo vocês, mas como ele está aqui na imagem eu tenho obrigação de falar. Bom, o termo é agonista então ele quando se liga ao alvo ele provoca uma resposta, correto? Agora a resposta provocada pela ligação do fármaco a esse alvo é uma resposta contrária à do agonista. Vou tentar dar um exemplo aqui, imaginem que eu tenho um neurônio e uma fenda sináptica. Então eu tenho o neurônio pré- sináptico e o pós-sináptico, imaginem que eu tenho um receptor que é um receptor que fisiologicamente quando a molécula endógena agonista interage com esse receptor, o estímulo liberado proteína G do tipo S do tipo Q, não importa agora para a gente, o estímulo liberado é liberar vesículas de neurotransmissores, liberar neurotransmissores. Então a ligação do agonista aqui provocou uma resposta né? Uma mobilização intracelular e uma liberação de neurotransmissores na fenda. Agora imaginem que o agonista inverso quando ele se liga no alvo, no mesmo receptor o que ele provoca? Uma sinalização intracelular que interrompe a liberação de vesículas, que diminui a liberação de vesículas, que faz um que esse neurônio perca atividade, é o exemplo de um agonista inverso. “Ah e o antagonista professor? ” Vou dar um exemplo: o antagonista (por isso que ele se confunde muito com o agonista inverso) ele se ligaria ao receptor e impediria que o agonista exercesse sua função estimuladora, entendeu? Então a resposta intracelular seria zero. Agora a gente vai discutir a evolução da interação ou do conceito de interação fármaco-receptor. Eu tenho certeza absoluta que vocês já ouviram falar do termo chave-fechadura seja no ensino médio, em alguma outra graduação para exemplificar uma interação entre fármaco-receptor. O modelo chave-fechadura foi ultrapassado, ele caiu em desuso. E por que isso? Porque chave-fechadura representa um modelo estático. O que é isso? Se você pegar a chave e enfiar na fechadura, essa porta vai abrir de forma automática? Eu digo sem a sua ação, de forma automática a maçaneta vai girar? Não. O trinco vai sair? Vai soltar? Não. Então onde o modelo chave-fechadura falha? O modelo chave-fechadura nos leva a pensar em uma coisa estática, em alguma coisa em que o fármaco se liga ao receptor nada conformacionalmente muda e ocorre ação farmacológica e isso não é verdade. Atualmente nós temos o modelo dinâmico de interação fármaco-receptor. O que é isso é isso? É como se a chave entrasse na fechadura, é como se o fármaco se acoplasse ao receptor e esse acoplamento causasse a abertura da porta, entendeu? Hoje nós sabemos que isso acontece, que o fármaco interage com o receptor e esse receptor por conta da interação muda de forma. Então por isso o modelo chave-fechadura já não é mais utilizado, né? Pelo menos esses termos não são mais utilizados ou não devem ser mais utilizados. Modelo dinâmico representa uma ligação entre fármaco e receptor que leva a uma mudança conformacional nesse receptor e desencadeia uma cascata de eventos que vai levar a um efeito. Agora dentro do modelo dinâmico nós temos algumas variáveis, alguns conceitos que até se complementam né? Não são excludentes, mas eles se complementam. O primeiro é o modelo do ajuste induzido é de fato modelo dinâmico nú e cru, uma ligação acontece gera uma mudança conformacional no receptor, essa parte essa mudança conformacional nessa estrutura ativa proteínas intracelulares ou abre canais iônicos ou ativa enzimas, ou seja, o receptor torna-se ativo em função da ligação, é a interação com fármaco que provoca a mudança conformacional que vai ligar, que vai ativar este receptor. Vou pedir um pouco mais de atenção de vocês nessa parte aqui (ignorem o agonista inverso nessa parte). Existe uma hipótese que justifique como um fármaco ou que vai fazer o fármaco ser antagonista ou que vai fazer um fármaco ser agonista. Mesmo alvo, mesmo sítio de ação, interação, porém um é agonista e o segundo é antagonista e Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 5 é óbvio que as moléculas são diferentes né? A variável aí são as moléculas. Observe quimicamente falando a molécula do agonista não pode ser muito diferente do antagonista, concordam comigo? E se ela for diferente ela não tem o mesmo código químico para interagir no mesmo local, então ela não pode ser completamente diferente, tem que ser parecida porque o sítio de ligação, aqueles aminoácidos eles reconhecem um determinado código. Se eu faço uma molécula completamente diferente então isso nos fez pensar em outras hipóteses e não apenas a variação da molécula. E qual seria essa outra hipótese para o fármaco agir mais como antagonista do que como agonista ou vice-versa? Primeiro preciso que vocês se recordem que receptores farmacológicos das proteínas mudam de forma, independentemente se tem fármaco ligando ou não. Eu tenho uma conformação mais estável da proteína, mas eu tenho conformações variáveis e o meu alvo, minha proteína fica transitando entre essas conformações. Eu vou tentar representar aqui para vocês: Eu tenho um receptor e esse meu receptor transita entre três formas. Por que isso professor? Porque as formas das proteínas dos nossos alvos são compostos por aminoácidos e a forma tridimensional é resultado das interações químicas desses aminoácidos. E as interações se mexem então nós temos uma movimentação de alvo ao longo do tempo (uma alternância de alvos). Segundo essa hipótese do slide um receptor farmacológico ele existe sob duas conformações: Uma majoritária e uma minoritária ativa, então independentemente da presença de um fármaco ou não, o meu alvo ele transita entre esses dois estados, entre essas duas formas. O grande ponto é: um fármaco chamado de agonista ele tem preferência para se ligar ao alvo quando o alvo estiver em uma conformação minoritária ativa e aí ele interage com esse alvo, muda ele e a resposta farmacológica começa a acontecer dentro da célula. E o antagonista? O antagonista seria o fármaco que interage com ambas, ele interage tanto com o receptor na sua forma ativa quanto na sua forma inativa, tanto na forma minoritária quanto na forma majoritária. E daí? E daí que ele zera a eficácia, ele nem provoca uma resposta inversa e nem provoca uma resposta positiva, então a efetividade é zero porque ele iguala os receptores. Então esse modelo de dois estados leva em consideração que um agonista e um antagonista interagem com as possíveis diferentes conformações do alvo. Vamos sintetizar algumas coisas para a gente entrar em outros conceitos. A gente vai entrar no conceito agora de potência e eficácia, tá? E eu tenho essa seguinte sequência para vocês: um fármaco chamado de fármaco com alta potência é um fármaco que tem alta afinidade pelos receptores, logo ocupam uma quantidade significativade receptores e para eles ocuparem uma quantidade significativa eu preciso de baixas concentrações, então a potência de um fármaco está relacionada com a afinidade dele pelos receptores e essa alta afinidade leva a uma grande ocupação dos receptores pelo fármaco e essa grande ocupação é obtida em baixas concentrações, entenderam o ciclo? Então são fármacos chamados de fármacos com alta potência. Agora vou mostrar essa imagem para vocês, é uma imagem de curva de concentração efeito então a medida que eu aumento a concentração do fármaco o que acontece com o efeito farmacológico? Eixo X concentração e eixo Y efeito. A gente representa uma curva dose resposta como a gente fala ou concentração efeito dessa forma ou então de forma logarítmica que a curva que vamos destacar principalmente. Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 6 Eu quero fazer com que vocês entendam a seguinte afirmação: um fármaco ele pode ser menos potente do que outro, porém mais eficaz ou vice-versa, isso faz sentido para vocês? A Malena está dizendo o seguinte: Para fármacos menos potentes é só aumentar a dose. O Luiz colocou assim: o menos potente com maior concentração poderia ser mais eficaz, sim, sim exatamente o que está escrito ali. Não é que ele pode ficar, ele tem propriedades, um fármaco menos potente ele pode ser mais eficaz e o mais potente pode ser o menos eficaz, vamos organizar esses pensamentos aqui, tá? Para vocês responderem essa pergunta e entender isso de fato temos que saber o que é potência e o que é eficácia, né? O que eu quero dizer quando eu falo que o fármaco é mais eficaz? Eu estou falando o que? O que ele tem de maior do que o outro? Quando eu falo que um é mais potente o que ele tem de maior do que o outro para comparar? Vamos começar com eficácia, a eficácia é a resposta máxima ao agonista. Eu tenho dois fármacos no slide: fármaco A e fármaco B, qual desses dois é o mais eficaz? Qual tem uma resposta máxima maior? Qual tem um efeito maior? Todo mundo concorda que a resposta máxima do fármaco B ou o efeito máximo do fármaco B é maior do que o efeito máximo do fármaco A? Por mais que eu aumente a dose do fármaco A não vai subir a dose. Atingiu um platô. Por mais que eu aumente a dose do B a resposta máxima já foi atingida. Então eu consigo comparar a eficácia do B com A e de fato o fármaco B tem um efeito maior do que o fármaco A. Agora eu quero saber qual dos dois é mais potente. Olha só o que é potência: potência é a concentração ou a dose que produz metade da resposta máxima. A gente pode pensar no CE50 e no DE50, a concentração efetiva que provoca uma resposta efetiva e 50% do efeito ou uma dose que provoca uma resposta de 50% do efeito. Por isso que CE50 e DE50. Gente eu vou colocar aqui o DE50 do A. Primeiro a resposta máxima do A é essa aqui: 50% da resposta máxima do A é aonde? É aqui onde está o 50% (vermelho). Qual é a dose do fármaco A que eu precisei para atingir 50% da resposta máxima desse fármaco? Essa daqui… sei lá… 10 micromolar. Vamos ocupar a resposta máxima do B. A resposta máxima do B é essa aqui: e 50% da resposta máxima do B é onde? (onde está o 50% em verde). Qual a dose que eu precisei do fármaco B para atingir 50% da sua resposta máxima? Sei lá,.. vou colocar 20 micromolar. Pergunto para vocês: Qual dos dois é mais potente? Fármaco A ou fármaco B? Fármaco A. Tem um efeito de 50% do seu efeito máximo em menor quantidade. Eu vou confundir vocês, mas é de propósito: Qual dos dois efeitos de 50% foi maior? O do B. O conceito de potência é uma quantidade de fármaco agonista que produz metade da sua resposta máxima. 50% da resposta máxima do A tá ali de vermelho onde eu precisei de 10 micromolar. Já 50% da resposta máxima do B é maior do que a do A não importa isso. Vocês podem falar: Ah professor eu precisei do dobro, mas a resposta do 50% foi maior do que a do A, mas isso não entra no cálculo de potência. O que importa é: quanto de fármaco precisei para atingir 50% da sua resposta máxima. Se eu colocasse um outro fármaco C (em laranja), ele tem uma eficácia baixíssima né? O 100% dele é ali onde tem o 100%, mas é o mais potente de todos. Por que? Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 7 Porque os 50% dessa resposta está aqui (50% em laranja): Quanto que eu preciso para atingir o 50%? Sei lá.. 2 micromolar. Entendeu gente? Então não importa o tamanho do 50% porque cada fármaco tem o seu 50%. “Ah professor isso não faz sentido. ” Não sei se não faz sentido porque a gente tem que comparar a potência com a afinidade com o receptor e não com a magnitude da resposta. Então o que interessa para a gente é o quanto de fármaco eu preciso administrar para interagir provocando 50% da sua resposta máxima e não da resposta máxima possível. Então quando eu quero comparar a potência dos fármacos a gente tem que comparar doses, tem que comparar o CE50 o DE50. Quando eu quero avaliar a eficácia de um fármaco eu avalio a sua resposta máxima, qual a provável resposta máxima. “Ah professor, mas para chegar na resposta máxima o fármaco B precisou de uma dose 10x maior que o fármaco A. Não importa. Para a eficácia não importa. Se precisa de 1kg ou de 10 mg não importa se ambos chegarem na resposta máxima. Ambos serão eficazes da mesma forma. Com afinidade pelo receptor e não com a magnitude da resposta, então o que interessa pra gente é o quanto de fármaco eu preciso administrar pra interagir provocando 50% da sua resposta máxima e não da resposta máxima possível. SLIDE: UM FÁRMACO PODE SER MENOS POTENTE, PORÉM PODE SER MAIS EFICAZ O que é potência?? A concentração do agonista que produz metade da resposta máxima CE50/DE50. O que é eficácia?? A resposta máxima a um agonista Quando quero comparar potência dos fármacos, temos que comparar doses (CE50/DE50), quando quero avaliar a eficácia tenho que avaliar a sua resposta máxima. Pra chegar na resposta máxima o fármaco B precisou de uma resposta 10x maior do que o fármaco A, não importa pra eficácia, se precisa de 1 kg ou de 10 mg não importa se ambos chegarem na resposta máxima pois são ambos eficazes. Se eu tenho um fármaco C que está no mesmo nível que o B, mas no B eu usei 30 Micromolar pra chegar no 100% e no C eu usei 60 Micromolar, isso importa pra eficácia? Não, mas importa pra potência. Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 8 Chegamos à conclusão de que um agonista total ou pleno tem alta eficácia, um antagonista tem eficácia zero. Quando eu mostro esse gráfico (de potência e eficácia) existe algum antagonista? A ou B? um dos dois é antagonista? Não, pois ele estaria em baixo, se eu pedisse pra vocês, qual dos dois é um agonista total ou parcial o B seria o total, pois o parcial tem uma eficácia entre 1 e 99% e o antagonista eficácia zero. Quem me garante que não tem um fármaco C que esteja acima do B, nesse caso o fármaco B não seria o agonista total. Sempre comparamos o agonista com o fármaco padrão ouro, com o fármaco que até o momento provoca o maior efeito, por exemplo quero comparar o efeito de um corticosteroide na inflamação da asma, o corticoide padrão ouro é o dexametasona então eu sei que a resposta que eu obtive na resposta C vai ser o 100%, se daqui a 10 anos for descoberto um corticoide com um efeito maior ai esse novo corticoide vai ser o padrão ouro e o que achávamos que era o agonista total não é mais. Para avaliarmos a eficácia eles tem que ter o mesmo efeito. O agonista vai se ligar ao alvo e provocar um estímulo enquanto o antagonista vai se ligar ao alvo e bloquear essa resposta, impedindo o alvo de exercer a sua função. Existem diferentes tipos de antagonistas, eu tenho um receptor que é um canal iônico, o agonistaquando se liga a esse canal provoca a abertura, ele mudou a conformação do canal e esse canal e agora vai exercer um efeito. Nos antagonista temos dois tipos o competitivo e o não competitivo. O competitivo vai se ligar no sitio de ligação do agonista e vai impedir com que o agonista interaja com o canal e provoque a função fisiopatológica (ex: AINES). O antagonista não competitivo/ antagonista alosterico, são moléculas que quando interagem com o alvo não provocam resposta fisiológica, o local de interação da molécula com o alvo é diferente da que o agonista se ligaria, observem o antagonista se interagiu mais em baixo então o agonista se interagiria mais em cima. Quando o antagonista interage no sítio alosterico (sítio vizinho) ele provoca alterações conformacionais nesse canal e isso pode diminuir a afinidade do agonista pelo alvo. Quando o antagonista não competitivo se liga em um local que não é o sitio ativo e mesmo assim provocou a mudança conformacional no local em que o agonista se apresentaria, isso reduz a afinidade do agonista pelo alvo diminuindo sua sinalização intracelular. TIPOS DE ANTAGONISMO SLIDE: ANTAGONISMO COMPETITIVO SIMPLES (REVERSÍVEL) . Antagonista ocupa o mesmo sítio do agonista no receptor . É superável baseado na reversibilidade da ligação . Competição regida pela “Lei de Ação das Massas” Essa é uma imagem mais especifica, o antagonista competitivo simples ou reversível, ele compete com o agonista pelo mesmo sítio, só que a interação é reversível significa que se eu aumentar a quantidade de agonista eu vou deslocar o equilíbrio e tiro o antagonista do receptor, é uma competição regida pela Lei de ação das massas (equilíbrio químico). SLIDE: 1) Não superável ou pseudo-irreversível. Também denominado ANTAGONISMO COMPETITIVO IRREVERSÍVEL . Antagonista ocupa o mesmo sítio do agonista no receptor . Antagonista se dissocia lentamente do receptor de modo a ser essencialmente irreversível na sua ação Um antagonista competitivo irreversível, é um antagonista então vai se ligar no alvo e não vai provocar uma resposta, é competitivo então vai se ligar no mesmo sítio de ação, ele é irreversível ou seja uma vez que se liga no receptor por mais que eu aumente a concentração de agonista eu não consigo deslocar/retirar esse antagonista do alvo. SLIDE: 2) Alostérico negativo . Antagonista ocupa sítio distinto do agonista no receptor (sítio alostérico) . Antagonista reduz afinidade do agonista Variante de antagonista não-competitivo: antagonista diminui eficácia do agonista Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 9 O antagonista alostérico ou não competitivo, como eu falei ele ocupa um local de interação diferente da ligação do agonista, o antagonista reduz a atividade do agonista pelo alvo. SLIDE: Efeitos dos antagonistas sobre a relação dose- resposta do agonista. Os antagonistas competitivos e os não competitivos têm diferentes efeitos sobre a potência (a concentração do agonista que produz metade da resposta máxima) e a eficácia (a resposta máxima a um agonista). A. O agonista competitivo diminui a potência do agonista sem afetar a eficácia deste B. O antagonista não competitivo reduz a eficácia do agonista. Conforme a ilustração, a maioria dos antagonistas não competitivos alostéricos não afeta a potência do agonista Aqui eu tenho dois gráficos, um deles está mostrando o comportamento de um antagonista competitivo na letra A e o comportamento de um antagonista não competitivo na letra B. Ambos são antagonistas, então por mais que eu aumente a dose ou concentração, no eixo X o antagonista não sofre alteração em ambas situações. Estou mostrando para vocês o comportamento in vitro de duas moléculas antagonistas, então eu tenho um tubo de ensaio uma molécula antagonista competitiva e eu coloco nesse mesmo tubo um agonista, eles são competitivos então ambos vão competir pelo mesmo sítio, essa imagem mostra que conforme eu aumento a concentração do agonista eu consigo aumenta a resposta, então eu consigo deslocar o antagonista do receptor pra fora. Um exemplo prático é uma intoxicação por opioide, imagine um paciente chegando numa emergência e ele se intoxicou com uma sobre dose de morfina, está com parada cardiorrespiratória, enfim vocês identificaram que é uma intoxicação por opioide, uma das estratégias é um suporte farmacológico que é administrar naloxona, ela é um antagonista opioide, então ela vai deslocar o opioide pro receptor opioide pois eles competem pelo mesmo sítio e com isso o paciente pode ter melhora do quadro. Já o gráfico do antagonista não competitivo o gráfico muda (travou), um antagonista não competitivo como estamos vendo em B, ele vai reduzir a eficácia do agonista e os agonistas não conseguem reverter o papel do antagonista por mais que eu aumente a concentração do agonista eu não consigo fazer com que a resposta aumente e vá pro 100% novamente porque esse compostos (agonista e antagonista não competitivo) não competem pelo mesmo sítio, isso significa que por mais que eu aumente a dose do agonista, vocês acham que isso teria algum impacto na afinidade pelo receptor? Não, pois o antagonista mudou o receptor então não adianta eu aumentar a concentração do agonista porque o alvo está modificado. Dúvida: Professor, o antagonista alostérico é reversível? Pode ser, posso ter agonista reversível e irreversível, antagonista competitivo e não competitivo reversível e irreversível, posso ter todas as combinações possíveis. Pensem em um antagonista competitivo irreversível, então ele é uma subdivisão do primeiro exemplo, um antagonista competitivo quando eu vou aumentando a concentração do agonista eu desloco o antagonista do sítio, porém se esse antagonista dor irreversível esse deslocamento não vai acontecer. No caso do irreversível eu posso aumentar a concentração que for eu não tiro de lá, diferente da letra A que é reversível. Para o não competitivo não vale a mesma regra pois eles não competem pelo mesmo sítio, então o que faz o antagonista competitivo reversível sair do sítio de ação é a competição pelo mesmo local de ativação (a lei de ação das massas), isso não existe no não competitivo pois eles nunca vão competir pelo mesmo local de ação, então posso aumentar a concentração que for que o meu agonista, o meu antagonista se ligando ele de forma reversível ou irreversível é indiferente, pois o agonista não vai induzir ele a sair pois ele vai agir em outro local. Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 10 Aqui tenho um gráfico muito parecido com o que tinha demostrado anteriormente, só está juntando as duas ideias. Um agonista junto com um antagonista competitivo e um agonista junto com um antagonista não competitivo (vocês podem encontrar em algumas bibliografias antagonista superável que é o antagonista competitivo e o não superável que é o antagonista não competitivo). Esse termo também faz sentido. O antagonista superável é aquele que eu consigo superar com a concentração do agonista. Eu vou aumentando a concentração do agonista até que eu supero a inibição provocada pelo antagonista, por isso superável. O não superável é aquele que por mais que eu aumente a concentração do agonista eu não consigo superar essa queda do efeito provocada pelo antagonista. Outros tipos de antagonismo: o Químico: um fármaco pode antagonizar as ações de um segundo fármaco ligando-se a ele e inativando. Ex: protamina e heparina. Inativam o agonista antes de ele ter a oportunidade de atuar (ex: mediante neutralização química) o Fisiológico: dois agonistas influenciam o mesmo fenômeno em direções opostas. Ex: insulina combate os efeitos hiperglicêmicos dos glicocorticoides. Falando um pouco mais dos tipos de antagonismo... eu falei do antagonista competitivoe antagonista não competitivo. Os reversíveis e os irreversíveis. Só que existem outros tipos de antagonismo mais simples de serem compreendidos. O antagonismo químico e o antagonismo fisiológico. O antagonismo químico é aquele em que eu tenho dois fármacos os quais interagem entre si antagonizando suas respostas. Ex: imagine que vocês estão tratando um paciente com heparina que se for de baixo peso molecular pode ser usado em um ambiente ambulatorial, mas se for a heparina convencional (de alto peso molecular) só em ambiente hospitalar. Então imagine que a equipe aplicou uma dose acima de heparina no paciente o qual está com sangramento e vocês precisam conter esse sangramento a todo custo. E uma das estratégias é utilizar um antagonismo químico como a protamina que vai se ligar quimicamente a heparina provocando uma neutralização da heparina e ela vai deixar de exercer o seu papel anticoagulante, então é um antagonismo químico, não é um antagonismo de receptor. E o fisiológico acontece quando eu tenho dois fármacos agonistas, mas eles provocam respostas opostas no nosso organismo. Aqui também não tem relação com receptor e sim com respostas distintas. Ex: glicocorticoides podem causar hiperglicemia e o tipo de antagonismo fisiológico é administrar insulina. Eu tenho uma resposta provocada por um agonista (corticoide) que levou ao aumento de açúcar sanguíneo e eu administro um outro fármaco também agonista que vai exercer o papel oposto que seria reduzir o nível glicêmico, que é o que a insulina faz. Obs: na imagem está escrito “antagonista psicológico”, o correto é “antagonista fisiológico”. Eu vou deixar essa classificação aqui para vocês revisarem e estudarem essas duas classificações. Antagonistas de receptores que tem o competitivo, não competitivo. E os antagonistas sem receptores que foi o que eu falei agora a pouco. Taquifilaxia: o Diminuição do efeito de um fármaco que ocorre rapidamente em dose única ou em poucas administrações! o Tolerância (gradual) Vocês sabem a diferença entre taquifilaxia e tolerância? Tanto a taquifilaxia quanto a tolerância são desenvolvidas e ambas estão relacionadas a diminuição do efeito do fármaco. Então o paciente começa a tratar uma certa dose, passa-se o tempo e essa mesma dose que era efetiva hoje, uma semana depois não é mais. O que aconteceu? Taquifilaxia! A taquifilaxia difere da tolerância devido ao tempo necessário para essa perda de efeito. Então se eu comecei a usar um fármaco hoje, 1x/dia, e uma semana depois ele não funciona mais é taquifilaxia. É uma perda do efeito em poucas administrações ou em uma dose única. É uma perda significativa, você percebe que não ta fazendo mais efeito, o efeito tá mais fraco e é preciso ir aumentando essa dose até o máximo permitido. A tolerância é mais gradual, a gente vai acompanhando ao longo de meses uma diminuição de efetividade, uma perda Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 11 do efeito. Então é mais uma questão de tempo que as diferenciam. Mecanismos envolvidos: o Alterações nos receptores o Perda de receptores: exposição prolongada reduz o número de receptores expressos na superfície celular. o Aumento do metabolismo da substância. Substâncias como etanol e barbitúricos quando administradas repetidamente, aparecem em concentrações plasmáticas reduzidas. Quais são os mecanismos desenvolvidos nessa diminuição de efetividade, seja taquifilaxia ou tolerância? O primeiro ponto é alterações nos receptores que podem ser fosforilados, desfosforilados, podem sofrer mutações ao longo do tratamento (depende da classe de fármaco) e dessa forma, o alvo farmacológico que é o receptor vai perder a afinidade pela molécula. Como eu vou continuar tratando com essa classe se o alvo dessa classe não se liga mais ao fármaco?! É difícil, o paciente desenvolveu tolerância ou taquifilaxia, depende do tempo. Isso é redução de sensibilidade, o que é redução de sensibilidade do receptor? É o fato dele mudar sua estrutura química. Ele fica menos sensível ao fármaco. Segunda possibilidade é a perda de receptores. Vai ter uma aula de opióides em que eu mostro para vocês um dos mecanismos de tolerância opioide. Os opioides são conhecidamente fármacos que provocam tolerância ao longo do tempo, é quase que certo que o paciente vai precisar aumentar a dose, depende do tempo que ele está sendo tratado com esse fármaco. Um dos mecanismos de tolerância do fármaco opioide é a fosforilação de receptores opióides. Tenho receptor opioide transmembrana e conforme esse receptor está sendo estimulado pelo fármaco, ele vai sendo fosforilado a nível intracelular até um ponto que ele forma 4 fosforilações na sua superfície intraplasmática, aí vem uma proteína intracelular chamada beta arrestina que reconhece esses 4 fosfatos e como o nome diz, ela “arrasta” o receptor, ela tira o receptor opioide da superfície para o citoplasma. Então a via de sinalização opioide perde receptores, e menos receptores significa efeito menor. Aumento do metabolismo da substância: substâncias como etanol, e fármacos barbitúricos quando são administrados repetidamente a tendência é que o nosso corpo produza mais enzimas para metabolizar essa substancia. Não é mito aquela situação de que “ah, fulano não tem costume de beber, então ele toma um pouquinho de álcool e já tem sinais de embriaguez”, ou então “fulano pode tomar 3L de cachaça, 10 garrafas de cerveja, 3 garrafas de vinho e parece que nada aconteceu” provavelmente porque já tem uma histórico disso. Não tô levando em conta se ele é metabolizador lento ou rápido, estou falando que a exposição repetida a etanol faz com que o nosso corpo produza mais enzimas que vão metabolizar esse etanol, então ele é mais tolerante ao etanol. o Exaustão de mediadores: a dessensibilização está associada à depleção de uma substância intermediária essencial. Esse mecanismo diz respeito a diminuição, ou depleção de uma substância essencial para aquela resposta farmacológica. o Ex: Anfetaminas atuam através da liberação de aminas nas terminações nervosas, portanto apresentam elevada taquifilaxia devido à depleção das reservas de aminas. O que acontece se as minhas reservas de aminas baixarem? O que vai acontecer com os efeitos das anfetaminas? Vai diminuir! Se eu começo a produzir, a estimular através das anfetaminas uma liberação de aminas pode haver no momento em que eu não tenha mais amina para liberar, então o efeito da anfetamina vai sumir ou diminuir. O tipo de interação do fármaco com o receptor não é determinante na tolerância ou não. E nem os seus mecanismos. Tem mais relação com a via que está sendo inibida do que com o tipo de interação. o Adaptação fisiológica: Pode ocorrer uma diminuição do efeito de um fármaco, devido à sua anulação por uma resposta homeostátia. O nosso corpo pode provocar uma diminuição na resposta do fármaco, ou efeito do fármaco, modulando uma resposta homeostática. Vocês sabem que alguns fármacos provocam náuseas, sonolência, diarreia etc. Efeitos como náusea e sonolência dependem do mecanismo que provoca essas reações, esses efeitos podem ser diminuídos conforme o fármaco vai sendo administrado. o Ex: Redução de efeitos colaterais como náuseas e sonolência de alguns fármacos quando se dá a administração contínua. Vocês já devem terem vistos em algum lugar alguma indicação nesse sentido “ah, nas primeiras semanas desse tratamento você vai sentir um pouco de náusea, um pouco de enjoo, um pouco de sono” e depois passa porque nossa resposta fisiológica vai se adaptar a esses efeitos provocados pelo fármaco. Tipos de alvos para ação dos fármacos: o Receptor Farmacológico: Componente macromolecular funcional do organismo com o qual o agente químico presumivelmente interage. Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius,Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 12 Observem que quando falamos de agonistas nós temos esses seguintes mecanismos: nós temos o mecanismo direto, de abertura e fechamento de canais ionicos ( que são alvos farmacologicos); nós temos os mecanismos que são mediados por substancias transdutoras, que vão induzir uma resposta extracelular e essa resposta vai provocar um outro efeito, como exemplo uma ativação, uma inibição enzimática, uma modulação de canais ou transcrição de material genético. O primeiro exemplo é de um efeito direto, então o agonista vai interagir com o canal e este canal vai se mexer, vai ser estimulado e a resposta vai aparecer... uma entrada de calcio, saída de potássio... alguma coisa vai acontecer, esse é o mecanismo direto. Mas também tem um mecanismo indireto de modulação de canal. A diferença é que eu tenho um receptor transmembrana que vai ser o alvo farmacológico, então o fármaco se ligou nesse receptor transmembrana. Este receptror, exemplo, aclopado a proteína G, quando ativado pelo agonista vai disparar uma molécula a qual vai interagir com o canal. Obs: na ação direta o fármaco se liga diretamente ao canal. Na indireta, via canal, o agonista se liga a um outro receptor que gera uma molécula sinalizadora a qual vai se ligar ao canal. Só que também podem acontecer situações de ativações ou inibições enzimáticas, é como se esse segundo mensageiro, ao invés de ativar o canal, ele vai ativar uma enzima a qual vai começar a trabalhar. Ou ainda é possível que esse mensageiro vá sinalizar a nível nuclear induzindo a transcrição de material genético. Então nós temos vias diretas e indiretas de ativação da resposta. O antagonista quando se liga ao alvo, mediador endógeno, a sinalização endógena, o segundo mensageiro é bloqueado. Então essas vias não ocorrem, não tem sinalização alguma para ocorrer, eu tenho apenas o bloqueio. Falando um pouquinho especificamente de cada um desses alvos. Moléculas que interagem com canais iônicos podem ser chamadas de bloqueadoras ou moduladoras. Uma molécula bloqueadora é uma antagonista, é uma molécula que bloqueia, entope como se fosse uma rolha, bloqueia a passagem do íon. E temos os fármacos moduladores que modula para mais ou para menos. Ele não funciona como um tampão, ele interage em algum local do canal que faz com que esse canal se abra bastante ou faz com que esse canal de feche. Quando o alvo farmacologico é uma enzima nós podemos ter 3 situações, ou chamar o fármaco por 3 nomes: inibidor, falso substrato ou pró-fármaco. O inibidor se liga ao alvo, pode ser competitivo ou não, e inibe a reação enzimática normal de acontecer, inibe o trabalho dessa enzima. O falso substrato não vai bloquear como o inibidor faz, ele funciona como se estivesse enganando a enzima. Ele ocupa o sitio ativo da enzima, a enzima trabalha nele, converte ele, só que o produto gerado é uma substância sem efeito, sem atividade. De fato você ocupa a enzima, tira tempo dela, porque ao invés dela estar produzindo substrato, ou metabolizando substrato verdadeiro ela tá ocupada com esse falso substrato. O pró-fármaco também é uma substância que tem como alvo uma enzima, porque o pró-fármaco precisa de uma reação enzimática na maioria das vezes. Então o pró- fármaco precisa de uma enzima para ser transformado em fármaco, em substância ativa. Daniel Figueredo, Vitória Saraiva, Paulo Vinícius, Maria Gabriela, 3° P – Renan, Aulas 16 e 17 13 Essas são as possíveis reações entre fármaco e enzimas, ou vai inibir, ou agir como falso substrato, ou vai ser um pró- fármaco. Transportadores também são alvos farmacológicos. Essa interação se dá quando o transportador reconhece essa molécula e faz o papel que ele tem que fazer. Que é pegar fármaco do meio intracelular e jogar para o meio extracelular ou vice-versa. O transportador capta esse fármaco do meio extracelular e joga para o meio intracelular, a partir desse momento o fármaco vai ter sua ação intracelular. Ou pode acontecer o oposto, a glicoproteina P, por exemplo, é um transportador que expulsa moléculas do SNC. Nós também temos os antagonistas que tem como alvo os transportadores, tanto competitivo quanto alostérico. Eu consigo inibir a ação do transportador e tudo bem quanto a isso. Ex: os fármacos que são usados na ICC, os digitálicos que atuam na bomba de sódio e potássio TPase, ela bloqueia esse transporte.
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