Farmacologia: Passagem de Fármacos pelas Membranas Biológicas

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14/10/2021
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FARMACOLOGIA
União Metropolitana para o Desenvolvimento da Educação e Cultura 
Lauro de Freitas 
2021
Ana Paula Goes Coelho
Msc Prof ª Farmacologia Huma na em Enferma g em/Fa rmá c ia
Msc Prof ª Farmacologia , Toxic ologia e Anest esia Veteriná ria
LIVRO DIDÁTICO
PORTAL AVA
Em PDF
GUIA DE ESTUDO
LIVRO DIDÁTICO
1)Unidade - abordará a introdução à farmacologia; 
2)Unidade - mostrará os processos de desenvolvimento e regulamentação de novos fármacos no 
mercado; 
3)Unidade - desenvolverá os principais conceitos de passagem dos fármacos pelas membranas biológicas, 
os receptores e os principais mecanismos de ação dos fármacos; 
4)Unidade - abordará as reações adversas aos fármacos e a avaliação de risco quanto ao uso dos 
medicamentos.
Passagem dos fármacos pelas 
membranas biológicas, os 
receptores e os principais 
mecanismos de ação dos fármacos
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CONCEITOS
Dentro do contexto das membranas biológicas e da ação dos 
fármacos:
membranas biológicas: componentes, características; 
difusão passiva, 
difusão facilitada,
transporte ativo, 
endocitose e exocitose.
MEMBRANA BIOLÓGICA
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
As membranas foram descritas, por muito tempo, 
como tecidos ou camadas de revestimento de órgãos 
do corpo que podem ser interpretadas como 
barreiras fisiológicas. 
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Como o revestimento epitelial do sistema digestório, 
a membrana peritoneal, a membrana pleural, entre 
outros que possuem características teciduais em finas 
camadas.
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Para alguns autores o sistema nervoso central (SNC) 
representa um desafio especial para a terapia 
farmacológica, pois, ao contrário da maioria das outras 
regiões anatômicas, está particularmente bem isolado de 
substâncias estranhas
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
A barreira hematencefálica utiliza junções estreitas, 
especializadas em impedir a difusão passiva da maioria dos 
fármacos da circulação sistêmica para a circulação cerebral. 
Por conseguinte, os fármacos destinados a atuar no SNC
devem ser suficientemente pequenos para atravessar com 
facilidade as membranas biológica
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BARREIRA HEMATOENCEFÁLICA
O conceito de barreira hematoencefálica (BHE) surgiu no 
final do século XIX, na Alemanha, através de experimentos 
do cientista Paul Ehrlich onde, após injeções de corantes em 
animais tanto na circulação arterial como na venosa todos 
os órgãos, exceto o cérebro e a medula espinhal, se 
coravam, levando a hipótese de dois compartimentos
BARREIRA HEMATOENCEFÁLICA
Anos depois, em 1913, Edwin Goldmann (um dos 
estudantes de Ehrlich) notou o fenômeno oposto injetando 
um corante diretamente no fluido cérebro espinhal, de 
animais, o qual manchou todo o SNC e nenhum dos órgãos 
periféricos.
Membrana permeável MUITO seletiva, devido a sua
estrutura
As células endoteliais estão ancoradas umas às outras
por zônulas de oclusão e junções de oclusão (tight
junctions), bem como por zônulas de adesão.
A primeira fornece suporte estrutural para a parede
endotelial, enquanto a última conecta fisicamente células
adjacentes. Sendo assim, o endotélio funciona como
uma barreira impermeável entre o lúmen capilar e o
tecido cerebral.
BARREIRA HEMATOENCEFÁLICA
Não é fácil fazer um medicamento 
chegar ao cérebro.
Para doenças neurodegenerativas 
como: Parkinson, Alzheimer, 
Esclerose Múltipla
Só permite a passagem de algumas 
substâncias essenciais para o seu 
funcionamento adequado, como 
nutrientes, hormônios e gases. 
BARREIRA HEMATOENCEFÁLICA
Grande parte dos medicamentos não atravessam essa 
barreira, sendo esse um dos principais desafios no 
tratamento das doenças neurodegenerativas.
Para contornar tal barreira, os pesquisadores vêm 
desenvolvendo e aprimorando diversos nanomateriais, 
dentre eles o grafeno e seus derivados (óxido de 
grafeno e óxido de grafeno reduzido).
Na neurociência pesquisas utilizam como um 
transportador para entrega de outros medicamentos
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De acordo com especialistas, 
98% dos medicamentos não 
conseguem ultrapassá-la – e 
aqueles que o fazem, em geral, 
necessitam ser administrados 
em altas concentrações e 
podem causar efeitos adversos 
graves
https://jornal.usp.br/ciencias/ciencias-exatas-e-da-terra/nanocapsulas-com-anti-inflamatorio-reduzem-tumor-cerebral-maligno-em-camundongos/
Testes em camundongos com 
a doença mostraram que as 
nanocápsulas atravessaram a 
barreira hematoencefálica e, 
carregadas do anti-
inflamatório indometacina, 
reduziram substancialmente 
o volume do tumor, em 70%.
BARREIRA HEMATOENCEFÁLICA
QUIMIOTERÁPICO
O sulfato de vincristina é um medicamento usado 
para combater o câncer. Sua ação deve-se 
principalmente à inibição da multiplicação 
das células.
O sulfato de vincristina parece não 
atravessar a barreira hematoencefálica
(membrana que protege o cérebro) em 
concentrações adequadas para tratamento 
de câncer desta região.
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Membranas biológicas separam o meio interno 
(citoplasma) do meio externo e delimitam os 
compartimentos dentro da célula
COMPOSIÇÃO
Após a invenção do microscópio 
- membrana passou a ser descrita pelos seus componentes 
celular
 - houve uma preocupação em classificar e explicar a delimitação 
de líquidos no interior e no exterior das células, 
- essa delimitação passou a ser chamada de membrana 
plasmática celular ou plasmalema, composta por lipídios e 
proteínas.
CARACTERÍSTICAS
As células dos seres humanos apresentam uma membrana 
de bicamada lipídica composta de fosfolipídios, esteróis e 
glicolipídios, que garantem uma característica lipofílica à 
membrana, o que impede um fluxo contínuo entre o meio 
interno e externo e apresenta, assim, uma forma controlada 
de transferência de substâncias entre esses meios. 
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FOSFOLIPÍDEOS
Fármacos lipossolúveis atravessam
Outro componente presente nas membranas plasmáticas são as 
proteínas, que podem ser transmembrana ou periférica
As proteínas são de extrema importância para os estudos 
farmacológicos, visto que podem assumir o papel de receptores, 
transportadores
Componentes da Membrana 
plasmática das células
As proteínas também podem 
ser integrais, isto é, fortemente 
ligadas às moléculas da 
membrana, e podem 
atravessar totalmente a 
bicamada lipídica, podendo ser 
proteínas transmembrana de 
passagem única (a) ou de 
passagem múltipla (b),
GLICOLIPÍDEOS GLICOPROTEÍNA
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COLESTEROL
EFEITOS ADVERSOS DA SOLUÇÃO SALINA 0,9%
A hipercloremia desencadeia danos 
ao glicocálice endotelial, levando 
ao aumento da permeabilidade 
capilar e consequente ocorrência 
de derrame pleural
A concentração de sódio é virtualmente a mesma do plasma 
humano, mas a de cloreto é suprafisiológica, sendo até 1,5 
vezes maior que o normal
PERMEABILIDADE
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MECANISMOS DE TRANSPORTE
As proteínas carreadoras transmembrana podem ser específicas para um fármaco e 
moléculas endógenas. Após ligação do fármaco à superfície extracelular da proteína pode 
haver o transporte: não depender de energia (difusão facilitada) ou exigir a entrada desta 
(transporte ativo). 
MECANISMOS DE TRANSPORTE
O principal exemplo desse tipo de transporte ativo é a 
bomba de sódio e potássio. 
Proteínas transportadoras atuam como “bombas iônicas”, 
que capturam continuamente íons de Na+ no citoplasma e 
os bombardeiam para fora da célula. No meio externo, essas 
mesmas proteínas transportadoras capturam íons de K+, 
bombeando-os para o citoplasma.
A principal fonte de energia para o transporte ativo vem de moléculas de adenosina trifosfato (ATP) 
ENDOCITOSE
Um modo alternativo, 
alguns fármacos ligam-se a 
receptores específicos da 
superfície celular e 
deflagram um processo 
denominado endocitose, 
em que a membrana 
celular envolve a molécula 
para formar uma vesícula, a 
partir da qual o fármaco é 
subsequentemente 
liberado no interior da 
célula. 
VITAMINA B12 (cobalamina)
A Vit B12 é uma vitamina hidrossoluvél
Uma vez no estômago a cobalamina(Cbl) liga-se a proteínas carregadoras (R) 
e fator intrínseco (FI) (glicoproteína com alta afinidade pela cobalamina), 
secretado na via gástrica.
Complexo : FI – cobalamina
Esse complexo faz ela ultrapassar a parede intestinal 
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VITAMINA B12 (cobalamina)
Há formação de outro complexo com a Transcobalina (TC) dentro das células intestinais –
SÃO TRANSPORTADORES DE COBALIMINA.
A cobalamina entra no plasma ligada às três transcobalaminas (TC tipo I, II, III)
O Complexo “TC-II–cobalamina” se liga a receptores específicos na superfície das células, 
e por meio de endocitose penetra nas mesmas
A vitamina B12 é transportada para dentro da célula por endocitose.
VITAMINA B12 (cobalamina)
MEDIADORES QUÍMICOS
Histamina
NEUROTRANSMISSORES 
Adenalina, Acetil colina
HORMÔNIOS
http://www.colegiorodin.com.br/2020/sala%20de%20materias/Arquivos/Bene/Arquivos/1o%20ano/1%20ano%20-%20MEMBRANA%20PLASM%C3%81TICA%20-%20ESTRUTURA%20-%20TRANSPORTE%20-
%20FUN%C3%87%C3%95ES.pdf