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Farmacologia - Farmácia Unifal-MG 1 ESTUDO DIRIGIDO - LEONARDO OLIVEIRA FREITAS 2020.2.02.035 FARMACODINÂMICA Bibliografia: ▪ GOLAN, D.E., TASHJIAN, A.H., ARMSTRONG, E.J., ARMSTRONG, A.W. Princípios de Farmacologia - A Base Fisiopatológica da Farmacologia, 3ª Edição, 2014 ▪ BRUNTON L.L., KNOLLMANN B.C., As Bases Farmacológicas da Terapêutica de Goodman e Gilman. 12ª Edição McGraw Hill, 2012. ▪ RANG, H.P; DALE, M.M; RITTER, J.M.; MOORE, P.K. Farmacologia. 8ª Edição Rio de Janeiro, Elsevier Editora Ltda, 2016. 1. Consulte a bibliografia básica indicada para escrever o significado das palavras-chaves próprias para este assunto: 1. Receptor farmacológico: Local onde o fármaco interage e produz um efeito farmacológico. 2. Afinidade pelo receptor: Tendência do fármaco se associar a um tipo particular de receptor. A força de atração de um fármaco por um alvo biológico é definida como afinidade. 3. Atividade intrínseca: Resposta máxima de um agonista em relação a um agonista total (tido como padrão) em um mesmo sistema. Em suma, refere-se ao efeito máximo possível que pode ser produzido por um fármaco. 4. Agonista: Liga-se ao receptor e produz uma resposta máxima (Emáx). 5. Antagonista: Liga-se ao receptor e não produz uma resposta. 6. Agonista inverso: Liga-se ao receptor e reduz a resposta basal. 7. Potência: Concentração (usualmente molar) de um fármaco que é capaz de produzir um efeito definido. 8. Eficácia: Apesar do agonismo inverso, em geral é propriedade da molécula em produzir uma resposta fisiológica. 9. Dose letal 50%: A dose letal é uma indicação da letalidade de uma dada substância ou tipo de radiação. 10. Dose eficaz 50%: É uma dose ou concentração de um medicamento que produz uma resposta biológica. 11. Fármaco de ação inespecífica (também citar exemplo): Aqueles que dependem única e exclusivamente de suas propriedades físico-químicas, (coeficiente de partição, pKa) para promoverem o efeito biológico. Ex. antiácidos 12. Fármaco de ação específica (também citar exemplo): Os fármacos estruturalmente específicos exercem seu efeito biológico pela interação seletiva com uma determinada biomacromolécula alvo, que apresenta na maior parte dos casos propriedades de enzima, proteína sinalizadora (receptor), canal iônico ou ácido nucléico. Ex. laxante 13. Índice terapêutico: Relação de doses determinadas experimentalmente: a menor dose capaz de induzir um efeito indesejável (tóxico) e a dose necessária para o efeito terapêutico. 14. Janela terapêutica: É a extensão de tempo em que a concentração do medicamento oferece o desejado efeito: quando reduzida, o efeito está aquém do desejado e, quando acima, aparecem os efeitos tóxicos. Farmacologia - Farmácia Unifal-MG 2 2. Cite os quatro tipos de interações entre fármacos-receptor. Tipo 1 – Canais iônicos regulados por ligantes Conhecidos como receptores ionotrópicos, estes receptores são proteínas da membrana com estrutura semelhante a outros canais iônicos, mas que incorporam um sítio de ligação (receptor) de ligante, geralmente no domínio extracelular. Tipicamente, são os receptores sobre os quais atuam os neurotransmissores rápidos. Exemplos: receptor nicotínico de acetilcolina, receptor GABAA. Tipo 2 – Receptores acoplados a proteína G Estes receptores são conhecidos como receptores metabotrópicos, que consistem em uma cadeia de aminoácidos que atravessa sete vezes a membrana em formato de serpentina. Do lado extracelular da membrana pode existir resíduos de açúcar em diferentes locais N-glicosilados. A ligação do mediador ou de moléculas agonistas, estruturalmente relacionados, altera a conformação da proteína receptora, habilitando-a a interagir com a proteína G. As proteínas G estão na camada interna da membrana e consiste em 3 subunidades: α, β e? A associação do ligante ao receptor, ativa a proteína G levando, por sua vez, á ativação de outra proteína (enzima ou canal iônico). Exemplo: receptor muscarínico de acetilcolina, receptores adrenérgicos, receptores de quimiocinas. Tipo 3 – Receptores ligados a quinases e receptores relacionados São um grupo heterogêneo de receptores de membrana que respondem a mediadores proteicos. Apresentam um domínio extracelular de ligação de ligante conectado a um domínio intracelular por uma única hélice transmembrana. Em muitos casos, o domínio intracelular é de natureza enzimática (com atividade de proteinoquinase ou de guanilato ciclase). Exemplo: receptores de insulina, de várias citocinas e fatores de crescimento (associado a quinase) , receptor do fator natriurético atrial (associado a guanilato ciclase). Tipo 4 – Receptores nucleares Regulam a transcrição de genes. O termo, receptores nucleares é um tanto incorreto, visto que alguns se localizam, na verdade, no citoplasma e migram para o compartimento nuclear na presença do ligante. Farmacologia - Farmácia Unifal-MG 3 Exemplo: receptores dos hormônios esteroides, do hormônio da tireoide, receptor do ácido retinóico, receptor da vitamina D. 3. Complete o quadro abaixo: Cite qual o receptor de cada fármaco abaixo, explique detalhadamente como ocorre a interação entre fármaco-receptor e cite um efeito farmacológico. FÁRMACO TIPO DE RECEPTOR 2º MENSAGEIRO (quando houver) AÇÕES Procaína Proteínas oligoméricas que estão dispostas ao redor do canal xxxxxxxxxxxxxxxxx Transmissão rápida, proteínas oligoméricas, dispostas ao redor de um canal Diazepan Canais de sódio regulados por ligantes Receptor nicotínico de ach, GABA Transmissão rápida, a abertura do canal ocorre em milissegundos Fenilefrina Receptor beta- adrenérgico NE; Epi; DA Vasopressor Berotec (fenoterol) Receptor beta adrenérgicos NE; Epi; DA Broncodilatador Insulina Ligado a quinase Receptor de citocina Envolvido principalmente em eventos que controlam a diferenciação celular Dextametasona (corticoide) Receptores nucleares Estrógeno e progesterona Semelhantes ao cortisol 4. Qual das seguintes afirmações sobre a eficácia de um fármaco é correta? Justifique sua resposta. ( ) A eficácia de um fármaco é diretamente proporcional à sua constante de dissociação de ligação fármaco– receptor. (X) A eficácia máxima de um agonista é a condição em que a sinalização do fármaco mediada pelo receptor é máxima. ( ) Os fármacos altamente eficazes apresentam valores elevados de DE50 e baixos valores de DL50. ( ) Os fármacos altamente eficazes medeiam seus efeitos em uma fração mais baixa de ligação do receptor. ( ) A presença de um antagonista competitivo reduz a resposta máxima possível à ligação fármaco–receptor e, portanto, diminui a eficácia do fármaco. R: Pois a eficácia refere-se a resposta máxima produzida pelo fármaco de modo que qualquer quantidade adicional do fármaco não produzirá nenhuma resposta adicional. Ou seja, a eficácia é alcançada quando todos os receptores (sinalização máxima) estão ligados ao fármaco. 5. De acordo com as curvas dose-resposta das drogas abaixo, marque a resposta correta. Farmacologia - Farmácia Unifal-MG 4 a) Qual o(s) fármaco(s) mais eficaz(es)? Em relação à eficácia, os fármacos A e B têm a mesma eficácia, uma vez que os dois conseguem alcançar o efeito biológico máximo (100%); isso mostra que os fármacos A e B são agonistas plenos. b) Qual o(s) fármaco(s) mais potente(s)? O fármaco A é considerado o mais potente, já que atinge a mesmo efeito que os outros em uma concentração menor. c) A droga B é mais eficaz e mais potente que a droga C? Justifique. Sim, o fármaco C é capaz de apresentar efeito submáximo, tendo, portanto, menor eficácia; isso mostra que o fármaco C é um agonista parcial. 6. Analise os gráficos 1 e 2 abaixo e classifique os fármacos A e B em agonistas ou antagonistas,diferenciando o tipo de agonismo e antagonismo. Gráfico 2. Medida do efeito concentração dependente do fármaco A sozinho; B é a curva que representa o fármaco A adicionado de uma quantidade X de um segundo fármaco (B); C representa a resposta quando a curva A é adicionado o dobro da concentração (2X) do fármaco B. Note que o eixo X está em escala logarítmica. Antagonista Competitivo Agonistas ativando receptores hipotéticos 7. Por que o fato de um fármaco ter baixo índice terapêutico significa que o médico deve ter mais cuidado na sua administração? Gráfico 1. Medida do efeito concentração dependente do fármaco A sozinho (0) ou concentrações fármaco A acrescido de diferentes de B (1 – 100000 μM) . Note que o eixo X está em escala logarítmica Farmacologia - Farmácia Unifal-MG 5 R: O índice terapêutico é um percentual utilizado para se calcular as possibilidades de se intoxicar através do consumo de um determinado fármaco. O resultado da divisão é medido da seguinte maneira: quanto maior o IT menor a probabilidade de intoxicação, quanto menor, maior a probabilidade. Temos, portanto, que se o índice for baixo, o médico deve tomar total cuidado com a receita do medicamento. Pittsburgh, PA; novembro de 1988: Um homem de 34 anos de idade é entregue por um motorista de carro particular no local de chegada das ambulâncias de um departamento de emergência. Está despenteado e apático, e os guardas de segurança o levam imediatamente à emergência. É rapidamente colocado em um monitor cardíaco, e um acesso intravenoso é estabelecido. Os sinais vitais revelam uma frequência cardíaca de 26 bpm e apnéia. Não tem pressão arterial palpável, porém verifica-se um pulso lento palpável na artéria femoral. São observadas marcas recentes de agulha, compatíveis com injeções aplicadas há pouco tempo, na fossa cubital esquerda. Os médicos suspeitam de que ele seja uma vítima da epidemia atual de heroína “superpotente”, “China White”, que está se alastrando pelo Condado de Allegheny. Apesar de intubação oral, ventilação mecânica, medidas de suporte vital cardíaco avançado e grandes doses intravenosas de um antídoto, o paciente falece. 1. Em 1988, a área de Pittsburgh, PA sofreu uma epidemia de usuários de heroína que morriam por overdose acidental de um agonista opióide sintético de ação curta, o 3-metil fentanil, conhecido, na rua, como “China White”. Foi estimado que esses análogos sintéticos do fentanil possuem 6.000 vezes a potência da morfina. O fentanil farmacêutico tem 75 a 100 vezes a potência da morfina. Se fosse traçada uma curva de dose– resposta semilogarítmica desses três agonistas opióides, qual deles teria a menor CE50 e a curva de dose– resposta mais para a esquerda? R: O 3-metil fentanil é o mais potente dos três agonistas opioides. Teria o menor valor de CE50 e a curva dose– resposta situada mais à esquerda. 2. Em 1988, os usuários de heroína procuravam a “superpotente China White” pela experiência de intenso ímpeto e excitação em tomar uma droga potente com efeitos potencialmente fatais. Muitos usuários injetavam, sem suspeitar, o 3-metil fentanil e, em poucos minutos, sofriam parada cardiorrespiratória. Os que sobreviviam para receber assistência médica necessitavam de grandes doses de naloxona. Em muitos casos, os pacientes apresentavam reversão dos efeitos agonistas opioides dentro de poucos minutos após a administração inicial de naloxona, porém, em seguida, sofriam nova sedação, o que exigia múltiplas doses de naloxona. Esse efeito da naloxona é característico de: Justifique sua resposta: ( ) um efeito farmacológico de agonista reversível ( X ) um efeito farmacológico de antagonista competitivo reversível ( ) um efeito farmacológico de antagonista não-competitivo ( ) um efeito farmacológico de agonista parcial ( ) um efeito farmacológico de agonista inverso R: A naloxona produz um efeito farmacológico de antagonista competitivo reversível. A naloxona compete com os opioides pela sua ligação ao receptor opióide µ. Ao impedir a ação dos opióides no sítio ativo, a naloxona reverte os efeitos sedativos e depressores dos opióides. Entretanto, a sua meia-vida é de aproximadamente 1 hora, e pode ocorrer ressedação por meio da ação opióide nos receptores opióides µ que não estão mais ocupados pela naloxona. Farmacologia - Farmácia Unifal-MG 6 3. A heroína é habitualmente medida em doses de bolsas de 25 mg. Os usuários incautos da “China White”, que poderiam ter obtido o “barato” desejado com três bolsas de heroína, morriam após injetar uma única bolsa de 3-metil fentanil. Se 50% dos usuários da “China White” morreram após injetar uma bolsa (25mg) de 3-metil fentanil, qual é a DL50 para o 3-metil fentanil? ( ) A heroína é mais potente do que o 3-metil fentanil. ( ) O índice terapêutico do 3-metil fentanil é maior que o da heroína. ( ) A DE50 para o 3-metil fentanil é de 25 mg. ( ) A DT50 para o 3-metil fentanil é de 75 mg. ( X ) A DL50 para o 3-metil fentanil é de 25 mg. R: A DL50 para o 3-metil fentanil é de 25 mg. Essa é a dose da droga em que 50% dos usuários morrem. 4. Com base no caso anterior, qual das seguintes afirmações é correta? ( ) O índice terapêutico do 3-metil fentanil é elevado. ( ) A CE50 do 3-metil fentanil é elevada. ( ) A DL50 do 3-metil fentanil é elevada. ( X ) A afinidade do 3-metil fentanil pelo receptor opióide é alta. ( ) A Kd do 3-metil fentanil é alta. R: A afinidade do 3-metil fentanil pelo receptor opióide é alta. O fentanil e os análogos ilícitos são agonistas opióides altamente potentes. O abuso dessas drogas é potencialmente letal.