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FARMACODINÂMICA -estuda os mecanismos de ação dos fármacos ou moléculas naturais no organismo vivo; -descreve os mecanismos celulares e moleculares (Por conta da ligaçao do ligante ao receptor) envolvidos durante a ação dos fármacos sobre um organismo e suas funçoes biológicas; - ocupa-se do estudo dos efeitos bioquímicos e fi siológicos dos fármacos e seus mecanismos de ação.; -receptor ou alvo farmacológico: refere-se à macromolécula (ou ao complexo macromolecular) com o qual o fármaco interage para produzir uma resposta celular; podem se encontrar localizados na superfície da membrana celular ou no meio intracelular nas membranas de compartimentos intracelular; principais são proteínas; -fármaco agora é chamado de ligante; “todos fármaco é um ligante, mas nem todo ligante é um fármaco” fármaco + receptor (tecido) →efeito - Ação e efeito: 1. Ação das drogas: é combinação de uma droga com seu receptor ; 2. Efeito das drogas: é a alteração final da função biológica, consequência da ação da droga; -Tipos de efeitos das drogas (agonistas, pois os antagonistas não geram efeitos): 1. Estimulação - leva um aumento da atividade celular ex. adrenalina que estimula as glândulas salivares; 2. Depressão - leva uma diminuição da atividade celular; ex. barbitúricos que deprimem o SNC; 3. irritação - levam a lesões nas células; tem efeito lesivo sobre as células; ex. ácidos que irritam a mucosa gástrica; 4. citotóxico - levam a destruição seletiva de células; ex. antibióticos; antifúngicos; 5. reposição - aqueles fármacos que repõe uma molécula ausente ou deficiente; serve para acrescentar uma molécula; ex. insulina em animais diabéticos; -Agonistas: são fármacos ou moléculas endógenas capazes de reconhecer um receptor específico (especificidade), se ligar a ele (afinidade) e ativá-lo gerando um efeito (eficácia); - Antagonistas: são fármacos que ocupam o locus de ligação do agonista impedindo de exercer seu efeito, gerando uma diminuição da atividade do agonista; Eles possuem especificidade e afinidade, mas não conseguem ativar o receptor. Por isso não exercem efeito, mas podem tirar o efeito de outros ligantes; ex. atropina. - Dose: É a concentração de um fármaco capaz de gerar um efeito biológico; É a concentração/quantidade adequada de uma droga que é necessária para produzir certo grau de resposta em determinado paciente (diferença entre espécies); essa dose está relacionada com o tempo de meia vida da droga no corpo do animal e com a taxa metabólica basal do animal; animais com metabolismo mais rápido tem um tempo de meia vida de fármacos muito menor que animais com metabolismo mais devagar; por isso nesses animais com taxa metabólica maior a dose de fármaco é maior que para um bovino por exemplo. com o dado da taxa metabólica do animal conseguimos calcular doses para animais de outras espécies por exemplo leão de acordo com a extrapolação alométrica por meio de dados de um felino por exemplo. O método de extrapolação alométrica analisa animais de massas diferentes, colocando-os dentro do mesmo padrão numérico, por meio da comparação de suas taxas de metabolismo basal; esse método permite, por meio do conhecimento da taxa de metabolismo basal de dois diferentes vertebrados, extrapolar matematicamente para um deles, doses de fármacos indicadas para outros; -A dose de uma droga deve ser determinada de acordo com a resposta escolhida. Por isso sempre tem dose mínima e máxima de drogas, ficando a critério do Médico veterinário qual usar de acordo com a necessidade e condições de cada paciente; ex. dose analgésica de aspirina: 0,3 a 0,6g; dose anti-inflamatória da aspirina: 3 a 6g/dia; algivet - 0,5-2mL/animal; -Tpos de doses: 1. Dose terapêutica - dose usada para tratar um animal que já está com uma doença ou alteraçao instalada; ex. dose da cefalexina de 30mg/kg; 2. Dose profilática - dose usada para prevenir de alguma doença ou alteração; ex. uso de antibióticos, anti-inflamatórios e antipiréticos após cirurgias eletivas, pois o tecido do animal foi invadido; vermifugação no caso de prevenção; 3. Dose tóxica - dose tóxica para o paciente ou microrganismo; ex. antibióticos tóxico para a bactéria; OBS: determinam o índice de seletividade ou índice terapêutico para tratar um animal; -Afinidade: descreve a tendência de uma droga para se combinar com um tipo de receptor; essa afinidade é determinada pela variaçao de cargas na nuvem eletrostática da droga que vai interagir com o receptor; e os opostos se atraem; quanto maior essa variação mais afinidade terá; as substâncias químicas que possuem afinidade por um receptor são classificadas em agonistas ou antagonistas; -Eficácia: é o efeito máximo que uma droga pode produzir; somente os agonistas possuem aficácia; 1. Eficácia máxima - agonista pleno ou agonista total 2. Eficácia parcial - agonista parcial 3. Nenhum efeito - antagonistas ● TIPOS DE AGONISTAS 1. Agonista total ou pleno - se ligam e ativam o receptor, gerando resposta/efeito máximo; produzem efeito máximo por ocuparem todos os receptores ou parte deles; então mesmo nao se ligando a todos os receptores eles possuem efeito máximo; mesmo tendo baixa biodisponibilidade ele vai exercer seu efeito máximo, pois consegue isso mesmo não ocupando todos os receptores; produz a resposta biológica máxima que mimetiza a resposta do ligante endógeno; 2. Agonista parcial - não exercem resposta máxima mesmo quando ocupam todos os receptores; mesmo aumentando a dose do fármaco não exercem resposta máxima; 3. Agonista inverso - se liga ao seu receptor específico, gerando efeito máximo só que esse efeito é o oposto do agonista pleno; exercem efeito farmacológico oposto ao dos agonistas. ex. noradrenalina aumenta a pressão e a acetilcolina diminui, sendo esta última o fármaco agonista inverso. fenilefrina é um agonista total nos adrenoceptores α1 porque ela produz o mesmo Emáx produzido pelo ligante endógeno, norepinefrina. Após ligar-se ao adrenoceptor α1 no músculo liso vascular, a fenilefrina estabiliza o receptor em seu estado ativo. Isso mobiliza o Ca2+ intracelular, causandointerações dos filamentos de actina e miosina e encurtando as células musculares. O diâmetro das arteríolas diminui, causando aumento da resistência ao fluxo de sangue nos vasos e aumento da pressão arterial. ● TIPOS DE ANTAGONISTAS 1. Antagonistas competitivos - Se liga no mesmo sítio de ligação do agonista no receptor , sendo esta ligação irreversível, portanto com o aumento da dose do agonista eu consigo deslocar o antagonista competitivo do receptor do agonista, daí o agonista consegue se ligar exercendo seu efeito máximo. 2. Antagonistas não-competitivos - se ligam no mesmo sítio de ligação do agonista no receptor, mas essa ligação é Irreversível. Dessa forma, mesmo aumentando a dose do agonista eu não consigo deslocar o antagonista do receptor, daí o agonista não exerce seu efeito. ex. organofosforados que sao inibidores da acetilcolinesterase; 3. Antagonistas alostéricos - se ligam em um sítio de ligação ou locus alostérico impedindo que o agonista se ligue ao seu receptor; mesma açao dos não competitivos; ligação irreversível; OBS: curva de gráfico deslocada pra direita e efeito máximo é antagonista competitivo; e vice versa; ● RELAÇÕES DOSE-RESPOSTA -A intensidade do efeito do fármaco depende da sua concentração no local receptor, o que, por sua vez, é determinado pela dose administrada e pelo perfil farmacocinético do fármaco, como velocidades de absorção, distribuição, biotransformação e eliminação. -Relações dose-resposta graduais: Conforme a concentração do fármaco aumenta, seu efeito farmacológico também aumenta gradualmente até que todos os receptores estejam ocupados (efeito máximo); -com o conhecimento da potencia e eficácia de um fármaco consegue-se obter a curva dose-resposta; 1. Potência: é a concentração efetiva 50; é usada para determinar a potência de um fármaco; é a concentraçao de um fármaco que produz 50% do seu efeito máximo; os fármacos que possuem maior potência são aqueles que em menor dose exercem 50% do seu efeito máximo; 2. Eficácia: é o tamanho da resposta que o fármaco causa quando interage com um receptor; é o efeito máximo que uma droga consegue produzir; - Curva dose-resposta: Representação gráfica da expressão matemática da relação entre a dose de um princípio farmacologicamente ativo e o seu efeito; da análise dessa curva surgem indicadores farmacodinâmicos, tais como dose efetiva 50, potência relativa e efeito máximo; ou seja, com essa curva eu consigo determinar a dose efetiva 50 do fármaco E se ele exerce seu efeito máximo e em que dose exerce seu efeito máximo; a intensidade da resposta dada por um fármaco é proporcional a dose administrada; - efeito hormese > é a dose de um fármaco que tem efeito contrário ao desejado quando adm; - efeito alopático > tem a funcionalidade de produzir ao organismo reação contrário aos sintomas apresentados, com o intuito de diminuir ou até mesmo, neutralizá-lo; exercem efeito contrário ao que o paciente está apresentando na intençao de diminuir ou neutralizar esse sintoma do paciente; ex. glicocorticóides que sao imunossupressores; -efeito homeopático > cura pelo semelhante; ou seja, ele vai estimular ainda mais aquele sintoma que o paciente tem para os receptores sofrerem dessenssibilização e nao reagirem mais aquele estímulo; a intensão é dessenssibilizar os receptores; é a adm de algo que vai provocar o mesmo efeito que o animal está sentindo; só que a concentração é baixa; -Índice terapêutico (IT) ou Índice de seletividade: de um fármaco é a relação entre a dose que produz toxicidade em metade da população (DT50) e a dose que produz o efeito eficaz ou clinicamente desejado em metade da população (DE50); é quantas vezes o fármaco produz efeito terapêutico do que efeitos tóxico; quantifica a segurança de um fármaco; me diz quantas vezes o fármaco é seletivo para ter efeito terapeutico do que ter efeito tóxico; determina se o fármaco vai ter efeito adverso; IS= Ct50 —----- Ce50 Ct50 - concentraçao tóxica 50; é a concentração que causa toxicidade em 50% da população; efeito tóxico ou adverso; tóxico ou letal; Ce50 - concentraçao efetiva 50; efeito terapêutico; MS= DL1 —---- CE99 determina se vai matar o paciente; OBS: o intervalo da janela terapêutica é maior em animais do que em humanos porque a dose se baseia no peso do animal; nos seres humanos se baseia na faixa etária apenas, pois na dose eles se baseiam em uma pessoa de 70kg; ● MECANISMOS DE AÇÃO DOS FÁRMACOS -considerando um dado medicamento: sua açao biológica depende essencialmente de sua estrutura química; ligam-se aos receptores formando um complexo levando a alteraçao funcional; -o tempo dessa ligação do complexo depende da atração entre eles; os que tem maior atração passam maior tempo ligado tendo um prolongamento da ação do fármaco e vice-versa; -alguns fármacos imitam a estrutura química de compostos endógenos para gerar a mesma ação ou inibir essa ação; - mecanismos não moleculares ou inespecíficos > são aqueles cujo efeito farmacológico não decorre diretamente da estrutura química da molécula agindo em um determinado receptor, mas sim provocando alterações nas propriedades físico químicas (como grau de ionização, solubilidade, tensão superficial e atividade termodinâmica), acarretando mudanças em mecanismos importantes das funções celulares e levando à desorganização de uma série de processos metabólicos; ex. anestésicos gerais inalatórios e os desinfetantes, álcool; -medicamentos estruturalmente específicos ou mecanismos moleculares > aqueles cuja ação biológica decorre essencialmente de sua estrutura química. Eles se ligam a receptores, isto é, macromoléculas existentes no organismo, formando com eles um complexo, o que leva a uma determinada alteração na função celular. ➔ CASCATA DE FÁRMACOS - TRANSDUÇÃO DE SINAIS -fármacos atuam como sinais, e seus receptores atuam como detectores de sinais. -Os receptores transduzem o reconhecimento de um agonista ligado iniciando uma série de reações que resultam em uma resposta intracelular específica. - Segundos mensageiros ou moléculas efetoras são parte da cascata de eventos que traduz a ligação do agonista em uma resposta celular -etapas: sinal (ligante) > recepção (sinal é amplificado) - amplificação > transdução> resposta OBS: controlado por feedback negativo e feedback positivo autorreguláveis; ex. quando o organismo ve que tem muita resposta ele faz com que diminua essa transdução e vice-versa; dessenssibilização no caso de uso prolongado de fármaco; -Características: 1. especificidade 2. amplificação 3. dessenssibilização/adaptação 4. Integração ★ ESPECIFICIDADE -a molécula sinalizadora se encaixa no sítio (locus) de ligação no receptor, ocorrendo uma interação química entre eles; -outros sinais não se encaixam nesse locus; -determinada pela variação de cargas na nuvem eletrostática do fármaco, ou seja, determinada pela atração de cargas do fármaco com o receptor; -essa atração determina o tempo de ação celular; ★ AMPLIFICAÇÃO -o objetivo é aumentar/amplificar a propagação do sinal; -enzimas ativam várias enzimas, e o resultado é que o número de moléculas aumenta geometricamente na cascata enzimática; ★ DESSENSSIBILIZAÇÃO/ADAPTAÇÃO/TOLERÂNCIA -o efeito de um fármaco diminui gradualmente quando é administrado de maneira contínua ou repetida; -a ativação do receptor dispara um circuito de retroalimentação que desliga o receptor ou o remove da superfície celular; ex. os homeopáticos usados para o tratamento de dor de enxaqueca; - mecanismos diferentes podem dar origem: 1. alteração em receptores - mutações/alterações que influenciam na transcrição gênica para codificação de alguns genes que expressam a conformidade de determinado receptor, formando receptores defeituosos; ex. algumas bactérias causam mutação nos receptores responsáveis por transportar as cefalosporinas - porinas - gerando receptores defeituosos, consequentemente o fármaco nao consegue ser transportado não exercendo seu efeito; 2. translocação de receptores - exposição prolongada a agonistas muitas vezes causa diminuição gradual do número de receptores expressos na superfície das células, em consequência da internalização desses receptores; quando a resposta inibe o receptor e este pode ser engolfado; receptores internalizados são levados para dentro da célula por endocitose de porções da membrana, um processo que, em geral, depende da fosforilação do receptor e da subsequente ligação de proteínas arrestina ao receptor fosforilado; comum com receptores para hormônios e tem relevância incontestável para os efeitos produzidos por fármacos administrados por períodos prolongados. ex. dessenssibilizaçao do receptor beta-adrenérgico na presença constante de adrenalina - ocorre um circuito de retroalimentação; se tiver agonista demais o receptor não vai para a membrana plasmática; 3. depleção de mediadores - associada à depleção de uma substância intermediária essencial; 4. aumento da degradação metabólica do fármaco; 5. adaptação fisiológica; 6. extrusão ativa do fármaco das células (relevante principalmente na quimioterapia antineoplásica); ★ INTEGRAÇÃO -quando dois sinais apresentam efeitos opostos sobre uma característica metabólica; dois sinais se autorregulam - cada sinal oposto se ligando ao seu receptor específico, regulando a ação do outro; ex. adrenalina e insulina - insulina causa a deposição de glicose nos tecidos e estimula a estocagem de glicose na forma de glicogênio; a adrenalina estimula a degradação de glicogênio; -a concentraçao de um segundo mensageiro x (pela ativação do receptor pela ligação ao ligante) ou potencial de membrana vm, é regulada pela consequência da ativaçao integrada de ambos os receptores; ex. gato que passou pela situação de luta ou fuga, minutos após ele tem ainda muita quantidade de adrenalina no sangue, receptores para ela e muita glicose em excesso que nao tem mais necessidade. Aí a insulina passa a agir, causando inativação do receptor de noradrenalina e seu engolfamento pela célula para impedir a quebra do glicogênio, e armazenamento de glicose ; ● ALVOS TERAPÊUTICOS DOS FÁRMACOS 1. RECEPTORES 2. TRANSPORTADORES - proteínas transportadoras (albumina, globulina); 3. ENZIMAS 4. PAREDE/MEMBRANA CELULAR 5. GENES ● INTERAÇÃO FÁRMACO-RECEPTOR -vem das interações eletrostáticas; -tipos (ordem decrescente de força de ligação): 1. covalente - esses fármacos possuem afinidade muito alta; nesse tipo ocorre compartilhamento de um par de elétrons entre dois átomos em diferentes moléculas; muito forte; 2. iônica - ocorre entre átomos de cargas opostas; mais forte que a de H, mas mais raca que a covalente; 3. hidrogenio - existe uma grande diferença de eletronegatividade entre os elementos; ocorre entre moléculas de cargas positiva e negativa; 4. Hidrofóbica - interações fracas; interação em cadeias ou subunidades apolares ; Estas cadeias ou subunidades hidrofóbicas presentes tanto no receptor como no ligante encontram-se solvatadas por camadas de moléculas de água; 5. van der waals -interações são mais fáceis de serem quebradas e vice-versa; -naqueles que a interação é fraca eles ficam mais próximos para se ligarem; -naqueles que a interação é forte eles não precisam estar tão próximos para interagirem, a distancia entre eles é maior; RECEPTORES FARMACOLÓGICOS ➔ IONOTRÓPICOS OU CANAIS IÔNICOS ➔ METABOTRÓPICOS OU GPCRS (RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNA G) ➔ CATALÍTICOS OU ENZIMÁTICOS ➔ CITOPLASMÁTICOS ★ IONOTRÓPICOS OU CANAIS IÔNICOS -canais presentes nas membranas celulares, que, de modo seletivo, permitem a passagem de determinados íons, e que são induzidos a se abrir ou se fechar por uma variedade de mecanismos; -possuem 5 domínios intramembranosos (2 alfa, 1 beta, 1 gama, 1 delta); -Controle preciso dos fluxos de Na+, Ca+2 , K+, Cl-; - há 3 tipos: 1. canais ionicos controlados por ligantes - ativado quando se liga a um ligante; ex. acetilcolina na membrana pós sináptica para gerar a contraçao muscular; receptores Nicotínicos ou NAChR, GABAa - responsável por mediar os efeitos do ácido gama-aminobutírico ( GABA ), o principal neurotransmissor inibidor no cérebro ; Além do sítio de ligação para o GABA, o complexo receptor GABA A parece ter sítio de ligação alostéricos distintos para benzodiazepinas , barbitúricos , etanol , anestésicos inalatórios, furosemida ; GABA é o ligante endógeno que se liga à subunidade alfa desse receptor, que causa a abertura do receptor GABAa, uma vez ligado o GABA, o complexo receptor-proteína provoca mudanças na conformaçãoda membrana, o que acaba promovendo a abertura dos poros, a fim de permitir infuxo de íons cloreto (Cl - ) e estabelece um gradiente eletroquímico . Devido à inversão de potencial do cloreto, na maior parte dos neurônios fica mais negativo do que o repouso membrana potencial, a ativação de receptores GABA A tende a estabilizar o potencial de repouso, e pode tornar mais difícil para os neurotransmissores excitatórios depolarizar o neurônio e gerar um potencial de ação , pois a entrada de cloreto torna o meio intracelular mais negativo deixando a célula hiperpolarizada, ou seja, em repouso. O efeito obtido é tipicamente inibitório, reduzindo a atividade do neurônio; ex. de fármacos que ativam esses receptores gaba > benzodiazepínicos como o diazepam, fenobarbital, tiopental; , NMDAR (ativado pelo ácido glutâmico (glutamato)/Aspartato e seu agonista exógeno NMDA), 5HT-3 (receptor do hormonio serotonina) ; https://pt.wikipedia.org/wiki/GABA https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9rebro https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADtio_de_liga%C3%A7%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/Benzodiazepina https://pt.wikipedia.org/wiki/Barbit%C3%BAricos https://pt.wikipedia.org/wiki/Etanol https://pt.wikipedia.org/wiki/Anest%C3%A9sico https://pt.wikipedia.org/wiki/Furosemida https://pt.wikipedia.org/wiki/Gradiente_eletroqu%C3%ADmico https://pt.wikipedia.org/wiki/Despolariza%C3%A7%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/Neur%C3%B4nio https://pt.wikipedia.org/wiki/Potencial_de_a%C3%A7%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/Potencial_de_a%C3%A7%C3%A3o 2. canais ionicos controlados por voltagem - regulados por alterações no potencial transmembranas ou gradiente de voltagem; eles respondem a um estímulo elétrico; nesse caso canais ionicos são abetos ou fechados por influencia de uma mudança de voltagem na célula; ex. na contração muscular a acetilcolina causa abertura dos canais de sódio causando influxo de sódio para dentro da célula, isso gera uma mudança no potencial de membrana da célula tornando dentro dela mais positivo do que fora, gerando um potencial de ação. Dessa forma o impulso nervoso se propaga estimulando a contração; uso do desfibrilador - no paciente é aplicada uma corrente elétrica muito alta para causar a mudança de voltagem do coração muito rápido para estimular sua contraçao; Canais Na+, canais Ca+2 do tipo L; canal TRPV - receptor da dor; 3. canais ionicos regulados por segundo mensageiro - a ligação do ligante ao receptor transmembrana com domínio citosólico acoplado a proteína G resulta na geração de um segundo mensageiro (proteínas quinases - pk; e suas subunidades), e este regula a condutância ionica do canal; ex: alguns canais Na+, Ca+2 , K+, Cl- ★ CATALÍTICOS OU ENZIMÁTICOS -são receptores que possuem domínios intracelulares associados a enzimas; -as principais são: tirosina cinase e fosfatase; -consiste em uma proteína que pode formar dímeros ou complexos de subunidades múltiplos. Quando ativados, esses receptores sofrem alterações conformacionais, resultando em aumento da atividade enzimática no citosol, dependendo de sua estrutura e função 1. Receptores enzimáticos tirosina cinase (RTKs) - No estado inativo, os receptores são monômeros, mas quando ocorre o acoplamento do ligando estimula a dimerização do receptor e a fosforilação cruzada dos domínios de cinase em várias moléculas de tirosina. Algumas dessas moléculas de tirosina estão localizadas na alça de ativação da cinase e sua fosforilação ativa ainda mais a cinase do receptor; A fosforilação das tirosina forma pontos de ancoragem para os domínios SH2 existentes em grande quantidade de proteínas sinalizadoras; As moléculas recrutadas às proteínas que contêm fosfotirosina por seus domínios SH2 incluem a PLCγ, que aumenta os níveis intracelulares do CA2+ e ativa a PKC; Além de recrutar enzimas, as proteínas apresentadoras de fosfotirosina podem atrair moléculas adaptadoras que contêm domínios SH, mas são inativas, inclusive Grb2 que, por sua vez, atraem fatores de permuta do nucleotídeo guanina (GEFs) como o Sos, que pode ativar a pequena proteína de ligação do GTP conhecida como Ras. Todas essas GTPases pequenas são ativadas pelos GEFs; Por sua vez, a ativação dos membros da família Ras resulta na ativação de uma cascata de proteinocinases conhecida como via das proteinocinases ativadas por mitógeno (cinase MAP, ou MAPK). A ativação da via da MAPK é um dos principais mecanismos usados pelos receptores dos fatores de crescimento para enviar sinais ao núcleo e estimular o crescimento celular. A primeira enzima dessa via é a Rap, que é uma cinase-cinase-cinase MAP (MKKK). A Rap fosforila e ativa uma cinase-cinase MAP (MKK) denominada MEK. A MEK fosforila uma cinase MAP conhecida como ERK. A ERK fosforila alguns fatores de transcrição do núcleo, inclusive Elk-1 e CREB, de forma a regular a transcrição dos genes e estimular a proliferação celular; fármacos que atuam como receptores nessa família diversa incluem a insulina usada no tratamento do diabetes melito e o imatinibe (uma pequena molécula inibidora de proteinocinase) desenvolvido para inibir tirosinocinases receptoras e não receptoras; O imatinibe é usado para tratar leucemia mielógena crônica e vários tumores sólidos como linfoma que expressam tirosinocinases desreguladas. ex. receptores de hormonios como insulina e de vários fatores de crescimento, fator de crescimento derivado das plaquetas (PDGF), fator de crescimento neural (NGD), fator de crescimento fibroblástico, fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF); 2. Receptores enzimáticos tirosina fosfatase - fosforila resíduos de serina/treonina quinase; fosforila resíduos de serina e/ou treonina; No estado basal, essas pro teí nas são monômeros; depois do acoplamento de um ligando agonista, estas pro teí nas dimerizam e resultam na fosforilação do domínio de cinase do monômero tipo I, que ativa o receptor. Em seguida, o receptor ativado fosforila uma proteína reguladora gênica conhecida como Smad. quando é fosforilada pelo receptor ativado de uma molécula de serina, a Smad dissocia-se do receptor, migra ao núcleo, combina-se com fatores de transcrição e regula os genes responsáveis pela morfogênese e transformação. Também existem Smads inibitórias (isoformas Smad6 e Smad7), que competem com as Smads fosforiladas para interromper a sinalização. 3. JAK-STAT OU CINASE DE JANUS - células expressam uma família de receptores para citocinas como γ-interferona e hormônios como o hormônio do crescimento e a prolactina , que enviam sinais ao núcleo por uma via mais direta que as tirosinocinases receptoras; Esses receptores não têm atividade enzimática intrínseca, mas o domínio intracelular liga-se a uma tirosinocinase intracelular independente, conhecida como cinase de Janus(JAK); Com a dimerização induzida pelo acoplamento do ligante, as JAKs fosforilam outras proteínas conhecidas como transdutores de sinais e ativadores da transcrição (STATs), que se transferem ao núcleo e regulam a transcrição; Nos mamíferos, existem quatro JAKs e seis STATs que, dependendo do tipo celular e do sinal, combinam-se diferentemente para ativar a transcrição dos genes; EX. prolactina parece utilizar a JAK1, a JAK2 e a STAT5 para estimular a produção de leite. 4. RECEPTOR TOLL (TLR) - sinalização relacionada com o sistema imune inato é realizada por uma família com mais de 10 receptores transmembrana simples; reconhecimento de PAMPS (padroes moleculares associados à patógenos) > essas moléculas são aquelas que o corpo não expressa daí ele acha estranho e desenvolve uma resposta; expressos em grandes quantidades nas células hematopoiéticas; Em uma única cadeia polipeptídica, esses receptores contêm um grande domínio de acoplamento do ligando extracelular, um domínio transmembrana curto e uma região citoplasmática conhecida como domínio TIR , que não possui atividade enzimática intrínseca; ligantes do TLR são formados por inúmeros produtos originados dos patógenos, inclusive lipídeos, peptidoglicanos, lipopeptídeos e vírus ; A ativação desses receptores gera uma resposta inflamatória contra os microrganismos patogênicos; a primeira etapa da ativação do TLR por ligandos é a dimerização que, por sua vez, estimula a ligação das proteínas sinalizadoras ao receptor para formar um complexo de sinalização. A dimerização induzida pelo ligando recruta uma série de proteínas adaptadoras ao domínio TIR intracelular, inclusive a Mal e a proteína de diferenciação mieloide (MyD88), que por sua vez recrutam cinases associadas às interleucinas conhecidas como IRAKs . As IRAKs se autofosforilam no complexo e, em seguida, formam um complexo mais estável com a MYD88 . A reação de fosforilação também recruta o TRAF6 ao complexo, que facilita a interação com uma ligase de ubiquitina que acopla uma molécula de poliubiquitina à TRAF6. Agora, esse complexo pode interagir com a proteinocinase TAK1 e a proteína adaptadora TAB1. A TAK1 faz parte da família das cinases MAP, que ativa as cinases NF-κB; a fosforilação dos fatores de transcrição do NF-κB resulta na sua transferência ao núcleo e na ativação transcripcional de vários genes pró-inflamatórios; presentes nas células de defesa do hospedeiro (macrófagos, neutrófilos, linfócitos B, responsáveis pelo reconhecimento de estruturas microbianas e na geração de sinais, que levam à produção de citocinas proinflamatórias essenciais para a ativação das respostas imunes inatas. 5. RECEPTOR TNF-ALFA - fator de necrose tumoral α; mecanismo de ação da sinalização aos fatores de transcrição NF-κB é muito semelhante ao utilizado pelos receptores tipo Toll, porque o domínio intracelular do receptor não possui atividade enzimática. relacionado a resposta 1 da inflamação; O tnf-alfa é um grupo de citocinas capaz de provocar a morte de células ( apoptose ) tumorais e que possuem ações pró-inflamatórias. O TNF-α é secretado principalmente por macrófagos ; Após ser produzido e liberado, o TNF-α irá ligar-se a receptores específicos de TNF (rTNF) I e II. Após ligar-se a seus receptores o TNF-α vai estimular a transcrição e a produção da enzima Ik B quinase, a qual irá produzir o fator nuclear kB (NF-kB). O NF-kb, quando ativado, irá agir no núcleo da célula, induzindo a produção de diversas proteínas envolvidas nas respostas inflamatória e imunológica responsáveis pelas principais ações biológicas do TNF-α. Os receptores de TNF (principalmente o rTNF-II) podem, ainda, desencadear o gatilho para a apoptose. o principal efeito fisiológico do TNF-α é promover a resposta imune e a inflamatória por meio do recrutamento de neutrófilos e monócitos para o local da infecção, além de ativá-los. receptor transmembrana simples com domínio extracelular de acoplamento do ligando, um domínio transmembrana e um domínio citoplasmático conhecido como domínio da morte ; O TNF-α liga-se a um complexo formado pelos receptores 1 e 2 do TNF. Com a trimerização, os domínios da morte ligam-se à proteína adaptadora TRADD , que recruta a proteína 1 de interação com o receptor (RIP1) para formar um complexo receptoradaptador na membrana. A RIP1 é uma proteína poliubiquinada e resulta no recrutamento da cinase TAK1 e do complexo da cinase IκB (IKK) para as moléculas ubiquinadas; A alça de ativação da IKK é fosforilada no complexo e, por fim, resulta na liberação da IκBα do complexo de forma a permitir que o heterodímero p50/p65 do complexo seja transferido ao núcleo e ative a transcrição dos genes pró-inflamatórios; ex. anticorpos monoclonais humanizados contra o próprio TNF-α ( infliximabe e adalimumabe ) são importantes para o tratamento da artrite reumatoide e da doença de Crohn (inflamação do intestino); eles inibem o TNF-alfa pois nessas doenças ele está aumentado causando muita inflamação e outros sintomas; esses medicamentos são usados em doenças auto-imunes e inflamatórias. ★ RECEPTORES METABOTRÓPICOS OU RECEPTORES ACOPLADOS À PROTEÍNA G (GPCRs) -receptores formados por 7 domínios transmembranais; -atravessam a membrana plasmática de um lado ao outro formando feixes de sete α-hélices; -metade dos GPCRs está dedicado à percepção sensorial (olfato, gustação e visão); -Os receptores restantes regulam um número grande de funções fisiológicas - atividade neural, tensão da musculatura lisa, metabolismo, frequência e força das contrações cardíacas e secreções da maioria das glândulas do corpo; https://pt.wikipedia.org/wiki/Citocina https://pt.wikipedia.org/wiki/Apoptose https://pt.wikipedia.org/wiki/Macr%C3%B3fago -Ligantes: neurotransmissores como ACh, aminas biogênicas como a NE (noradrenalina), todos os eicosanoides e outras moléculas sinalizadoras lipídicas, hormônios peptídicos, opioides, aminoácidos como o GABA e muitos outros ligandos peptídicos e proteicos; -são reguladores importantes da atividade neural do SNC e são os receptores dos neurotransmissores do sistema nervoso autônomo periférico; ex. a ACh liberada pelo sistema nervoso parassimpático regula as funções das glândulas e da musculatura lisa por sua atuação nos receptores muscarínicos; A NE liberada pelo sistema nervoso simpático interage com os receptores α e β-adrenérgicos e regula a função cardíaca e o tônus da musculatura lisa dos vasos sanguíneos; - são os alvos de muitos fármacos; -talvez metade de todos os fármacos usados sob prescrição (exceto antibióticos) atue nestes receptores . -GPCRs ligam-se a uma família de proteínas reguladoras da ligaçãoao GTP - proteínas G > são transdutores de sinais, que transmitem a informação de que o agonista está ligado ao receptor de uma ou mais proteínas efetoras; -Os efetores regulados pelas proteínas G incluem enzimas como adenililciclase, fosfolipase C, fosfodiesterase do GMP cíclico (PDE6) e canais iônicos da membrana seletivos para Ca2+ e K+ ; -O heterotrímero da proteína G é formado de uma subunidade α para ligação do nucleotídeo guanina, que possibilita o reconhecimento específico dos receptores e dos efetores; um dímero associado a subunidades β e γ (parte beta-gama), que ajuda a realizar a localização na membrana do heterotrímero de proteína G por fenilação da subunidade γ. -No estado basal do complexo receptor-heterotrímero → a subunidade α contém o GDP ligado e o complexo α-GDP:βγ está acoplado ao receptor sem o ligando; -família das proteínas G é formada de 23 subunidades α, 7 subunidades β e 12 subunidades γ > As subunidades α formam quatro famílias ( Gs, Gi , Gg e G12/13 ), que são responsáveis pelo acoplamento dos GPCRs aos efetores relativamente diferentes . -A subunidade α da Gs sempre ativa o segundo mensageiro adenililciclase ou adenilato ciclase , abrindo canais de cálcio; - a subunidade α da Gi pode inibir algumas isoformas da adenililciclase, portanto não abre canais de cálcio; abre canais de potássio; - a subunidade alfa da Gq ativa as fosfolipase Cβ ; - a subunidade alfa da G0 inibe canais de cálcio; - as subunidades α da G12/13 ligam-se aos fatores de permuta do nucleotídeo guanina (GEFs), inclusive p115RhoGEF para as pequenas proteínas de ligação do GTP como Rho e Rac. -exemplos de moléculas que atuam por meio desses receptores: insulina, adrenalina; 1. Ativação das proteínas G: Quando um agonista liga-se a um GPCR, há uma alteração de conformação no receptor. Essa alteração de conformação faz com que a subunidade α da proteína G troque o GDP que tem acoplado pelo GTP. A ligação do GTP ativa a subunidade α e faz com que ela libere o dímero βγ e o receptor; deste modo, a subunidade alfa ligada ao GTP e o heterodímero βγ transformam-se em moléculas sinalizadoras ativas ; A interação do GPCR ligado ao agonista com a proteína G é transitória; depois da ativação de uma proteína G, o receptor é liberado com as outras proteínas G. Dependendo do tipo de subunidade α, a forma ativa ligada ao GTP liga-se e regula efetores como a adenililciclase (por meio da subunidade α da Gs) ou a fosfolipase Cβ (via subunidade α da Gq); A subunidade βγ pode regular muitos efetores, inclusive canais iônicos e enzimas como a PI3-K; A proteína G permanece ativa até que o GTP ligado à subunidade α seja hidrolisado em GDP. A subunidade α é modulada por uma família de proteínas conhecidos como reguladores da sinalização da proteína G (RGSs) > aceleram acentuadamente a hidrólise do GTP e são alvos farmacológicos potencialmente atraentes; Quando o GTP ligado à subunidade α é hidrolisado em GDP, a subunidade βγ e o receptor recombinam-se para formar o complexo basal inativo (receptor-heterotrímero de proteína G), que pode ser reativado por outra reação de acoplamento do ligando; 2. Tipos de Segundos mensageiros ➔ AMP cíclico > sintetizado pela adenililciclase sob o controle de algumas GPCRs: a estimulação é mediada pela subunidade α da Gs e a inibição pela subunidade α da Gi; AMP cíclico gerado pelas adenililciclases tem três alvos principais na maioria das células – proteinocinase dependente do AMP cíclico (PKA); fatores de permuta do nucleotídeo guanina regulados pelo AMP cíclico, conhecidos como EPACs (fatores de permuta ativados diretamente pelo AMPc); e via de fosforilação da PKA, um fator de transcrição conhecido como CREB (proteína de ligação do elemento de resposta do AMPc); Nas células com funções especializadas, o AMPc pode ter outros alvos como os canais iônicos controlados por nucleotídeo cíclico, fosfodiesterases reguladas por nucleotídeo cíclico (PDEs) e vários transportadores ABC (MRP4 e MRP5) para os quais o AMPc funciona como substrato; exemplos de hormônios que usam esse sistema de segundo mensageiro de adenililciclase - AMPc > hormonio adrenocorticotrópico (ACTH), angiotensina II, hormonio liberador de corticotropina (CRH), FSH, glucagon, HCE, LH, secretina, somatostatina, TSH, vasopressina (receptor v2, células espiteliais); ➔ PKA > O alvo mais conhecido do AMP cíclico; consiste em duas subunidades catalíticas ligadas reversivelmente a um dímero da subunidade reguladora (R) para formar um complexo heterotetramérico (R2C2). Com as concentrações baixas de AMPc, as subunidades R inibem as subunidades C; deste modo, a holoenzima fica inativa. Quando a AC é ativada e as concentrações do AMPc aumentam, quatro moléculas do AMP cíclico ligam-se ao complexo R2C2, duas para cada subunidade R, provocando uma alteração de conformação das subunidades R, que reduz sua afinidade pelas subunidades C e causa sua ativação; As subunidades C ativas fosforilam as moléculas de serina e treonina dos substratos proteicos específicos; PKA pode fosforilar uma variedade de alvos fisiológicos, inclusive enzimas metabólicas, proteínas transportadoras e várias outras pro teínas reguladoras, inclusive outras proteinocinases, canais iônicos e fatores de transcrição. Por exemplo, a fosforilação da proteína de ligação do elemento de resposta do AMPc (CREB) na serina recruta a proteína de ligação do CREB (CBP), que é uma histona-acetiltransferase que interage com a RNA-polimerase II (POLII) e aumenta a transcrição de cerca de 105 genes que contêm a molécula do elemento de resposta do AMPc (CRE) em suas regiões promotoras (p. ex., tirosina-hidroxilase, iNOS, AhR, angiotensinogênio, insulina, receptor dos glicocorticoides, BC12 e CFTR) ➔ Fatores de permuta do nucleotídeo guanina (GEFs) regulados pelo AMP cíclico > As pequenas proteínas de ligação do GTP são GTPases monoméricas, que funcionam como reguladores fundamentais da função celular; integram os sinais extracelulares provenientes dos receptores da membrana com alterações do citoesqueleto e ativação de diversas vias de sinalização, regulando processos como fagocitose, progressão ao longo do ciclo celular, aderência celular, expressão genética e apoptose; Alguns estímulos extracelulares enviam sinais às pequenas GTPases, diretamente ou por meio de segundos mensageiros como o AMP cíclico. ➔ Ca2+ > mensageiro importante em todas as células e pode regular diversas respostas, inclusive expressão de genes, contração, secreção, metabolismo e atividade elétrica; pode entrar na célula por meio dos canais de cálcio damembrana plasmática ou ser liberado das reservas intracelulares por hormônios ou fatores de crescimento; De forma a desempenhar seu papel como sinal, o nível basal do Ca2+ celular é mantido na faixa de 100 n pelas bombas de Ca2+ da membrana, que expulsam o íon para o espaço extracelular, e por uma CA2+-ATPase (SERCA) do retículo sarcoplasmático (RS) existente na membrana do retículo endoplasmático (RE) que acumulam o Ca2+ em seus compartimentos de armazenamento no RE/RS. Hormônios e fatores de crescimento liberam o Ca2+ do seu compartimento de armazenamento intracelular (RE) por uma via de sinalização que começa com a ativação da fosfolipase C na membrana plasmática ; Os GPCRs que se ligam à Gq ou Gi ativam a PLCβ por ativação da subunidade α da proteína G ; Depois de ativados, a subunidade α ligada à Gq-GTP e o dímero βγ podem ativar algumas isoformas da PLCβ. Hormônios e fatores de crescimento liberam o Ca2+ do seu compartimento de armazenamento intracelular (RE) por uma via de sinalização que começa com a ativação da fosfolipase C na membrana plasmática, da qual existem duas formas principais (PLCβ e PLCγ). Os GPCRs que se ligam à Gq ou Gi ativam a PLCβ por ativação da subunidade α da proteína G e liberação do dímero βγ. Depois de ativados, a subunidade α ligada à Gq-GTP e o dímero βγ podem ativar algumas isoformas da PLCβ. As PLCs são enzimas citossólicas que se transferem à membrana plasmática depois da estimulação do receptor. Quando estão ativadas, essas enzimas hidrolisam um pequeno fosfolipídeo da membrana (fosfatidilinositol-4,5-bifosfato - IP2) para gerar dois sinais intracelulares: inositol-1,4,5-trifosfato (IP3) e o lipídeo diacilglicerol (DAG). Essas duas moléculas desencadeiam os eventos de sinalização por ativação das famílias de proteinocinases . O DAG ativa diretamente os membros da família das proteinocinases C (PKCs). O IP3 difunde-se ao RE, onde ativa o receptor do IP3 na membrana do RE e causa liberação do cálcio armazenado nesta estrutura. A liberação do Ca2+ dessas reservas intracelulares aumenta em muitas vezes os níveis deste íon no citoplasma depois de alguns segundos e ativa as enzimas sensíveis à calmodulina, inclusive a PDE AMP cíclico e uma família de proteinocinases sensíveis ao Ca2+/calmodulina (p. ex., fosforilasecinase, cinase da cadeia leve da miosina e cinases CaM II e IV); Dependendo da função diferenciada das células, as cinases sensíveis ao Ca2+/calmodulina e a PKC podem regular a maior parte dos eventos subsequentes que ocorrem nas células ativadas. Por exemplo, a liberação do transmissor simpático norepinefrina nas células musculares lisas dos vasos sanguíneos estimula os receptores α-adrenérgicos, que ativa a via da Gq-PLC-IP3, provoca a liberação do Ca2+ e resulta na contração por estimulação da cinase de cadeia leve de miosina sensível ao Ca2+/calmodulina, de forma a fosforilar a subunidade reguladora da proteína contrátil miosina. A liberação do Ca2+ do RE estimulada pelo IP3, sua recaptação e a recomposição das reservas de Ca2+ do RE são reguladas por outro grupo de canais de Ca2+. O receptor do IP3 é um canal de Ca2+ controlado por ligando presente em concentrações altas nas membranas do RE; ex. de hormonios que usam esse sistema de segundo mensageiro PLC > angiotensina II (musculo liso vascular), catecolaminas (receptore alfa), hormonio liberador de gonadotropinas (GnR4), hormonio liberador do hormonio de cresciment, ocitocina, hormonio de liberação do hormonio da tireóide, vasopressina (receptor V1, músculo liso vascular); ★ RECEPTORES CITOPLASMÁTICOS -o ligante atravessa a membrana plasmática e se liga no receptor presente no citoplasma, daí o complexo ligante+receptor entra no núcleo e se liga ao material genético da célula, podendo alterar a codificaçao de proteínas ex. cortisol (hormonios esteroides); Tamoxifeno é um fármaco usado para o tratamento de cancer de mama, pois ele é um antagonista de estrógeno; ● Mecanismos não celulares de açao dos fármacos 1. efeitos físicos - ex. propriedades protetoras, adsorventes e lubrificantes aplicados à pele ou para impedir a absorção de substâncias; 2. Reações químicas - ex. neutralização do HCL gástrico por antiacidos; 3. Fisicoquímicos - podem alterar as propriedades biofísicas de fluídos específicos. por ex. tensoativos, detergentes, antissépticos como clorexidine; 4. Modificação da composição dos fluídos corporais - as substâncias podem exercer influência osmótica na membrana celular; ex. manitol, cataplasmas. soluções eletrolíticas como o soro, sais acidificantes e alcalinizantes para alterar o ph da urina.
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