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INTRODUÇÃO A farmacologia colinérgica trata das propriedades do neurotransmissor acetilcolina (ACh) BIOQUÍMICA E FISIOLOGIA DA NEUROTRANSMISSÃO COLINÉRGICA A síntese, o armazenamento e a liberação da acetilcolina obedecem a uma sequência semelhante de etapas em todos os neurônios colinérgicos. Os efeitos específicos da ACh em determinada sinapse colinérgica são determinados, em grande parte, pelo tipo de receptor de ACh presente nessa sinapse. Os receptores colinérgicos são divididos em duas classes principais: os muscarínicos (mAChR), ligados à proteína G e expressos nas sinapses terminais de todas as fibras pós- ganglionares parassimpáticas e de algumas fibras pós-ganglionares simpáticas, nos gânglios autônomos e no SNC; e os nicotínicos (nAChR), canais iônicos regulados por ligantes e concentrados pós-sinapticamente em numerosas sinapses autônomas excitatórias e pré-sinapticamente no SNC.. Por este motivo, a modulação dos receptores nicotínicos a nível ganglionar não é uma estratégia farmacológica interessante, uma vez que está presente nos dois sistemas autônomos: simpático e parassimpático A acetilcolinesterase (AChE), enzima responsável pela degradação da acetilcolina, é também importante alvo farmacológico SÍNTESE DA ACETILCOLINA A acetilcolina é sintetizada em uma única etapa a partir da colina e da acetil coenzima A (acetil-CoA) pela enzima colina acetiltransferase (ChAT). A etapa limitadora de velocidade na síntese de ACh não é mediada pela colina acetiltransferase, mas pela disponibilidade do substrato colina, que depende da captação de colina no neurônio ARMAZENAMENTO E LIBERAÇÃO DA ACETILCOLINA Uma vez sintetizada no citoplasma, a ACh é transportada até o interior de vesículas sinápticas para armazenamento. A energia necessária para esse processo é fornecida por COLINÉRGICOS E ANTI-COLINÉRGICOS uma ATPase que bombeia prótons para dentro da vesícula. O transporte de prótons para fora dela (i. e., a favor do gradiente de concentração de H+) está acoplado à captação de ACh para dentro da vesícula (i. e., contra o gradiente de concentração de ACh) por meio de um canal antiportador de ACh-H+ . Este representa um alvo para alguns fármacos anticolinérgicos, como o vesamicol, e sua inibição resulta em déficit de armazenamento e liberação subsequente de ACh A liberação de ACh na fenda sináptica ocorre por meio da fusão da vesícula sináptica com a membrana plasmática. O processo depende da despolarização da terminação axônica e da abertura dos canais de cálcio dependentes de voltagem. O aumento na concentração intracelular de Ca 2+ facilita a ligação da sinaptotagmina às proteínas do complexo SNARE, que, em seu conjunto, medeiam a fixação e a fusão da vesícula à membrana. Como resultado, o conteúdo da vesícula é liberado na forma de separados “quanta” na fenda sináptica. OBS: O compartimento de “reserva” serve para repor o compartimento de depósito, à medida que este está sendo utilizado. RECEPTORES COLINÉRGICOS Uma vez liberada na fenda sináptica, a ACh liga-se a uma de duas classes de receptores, localizados habitualmente sobre a superfície da membrana da célula pós-sináptica. Os receptores muscarínicos (mAChR) são acoplados à proteína G (GPCR) com sete domínios transmembrana, enquanto os receptores nicotínicos (mAChR) são canais iônicos regulados por ligantes RECEPTORES MUSCARÍNICOS A transmissão colinérgica muscarínica ocorre principalmente nos gânglios autônomos, em órgãos-alvo inervados pela divisão parassimpática do sistema nervoso autônomo e no SNC. Os receptores muscarínicos fazem transdução de sinais através da membrana celular e interagem com proteínas de ligação de GTP. A ativação da proteína G pela ligação de agonista aos receptores muscarínicos pode exercer vários efeitos diferentes sobre as células, entre eles inibição da adenilciclase (por meio da Gi) e estimulação da fosfolipase C (por meio da Gq), ambas mediadas por uma subunidade α da proteína G. A ativação muscarínica também influencia os canais iônicos por meio de moléculas de segundos mensageiros. Nas células, foram detectados e isolados cinco cDNA distintos para os receptores muscarínicos humanos, denominados M1-M5. Esses tipos de receptores formam dois grupos funcionalmente distintos. Os receptores M1, M3 e M5 estão acoplados a proteínas Gq, responsáveis pela estimulação da fosfolipase C. Por outro lado, os receptores M2 e M4 estão acoplados a proteínas Gi, responsáveis pela inibição da adenilciclase e pela ativação dos canais de K+. Em geral, o receptor M1 é expresso nos neurônios corticais e gânglios autônomos; os receptores M2, no músculo cardíaco, e os receptores M3, em músculo liso e tecido glandular. Como a estimulação de M1, M3 e M5 facilita a excitação da célula, enquanto a estimulação de M2 e M4 suprime a excitabilidade celular, existe uma correlação previsível entre o subtipo de receptor e o efeito da ACh sobre a célula. OBS: A participação dos receptores M4 e M5 ainda é incerta RECEPTORES NICOTÍNICOS A transmissão colinérgica nicotínica resulta da ligação da ACh ao nAChR. Esse fenômeno é conhecido como condutância direta regulada por ligante. Os canais abertos do nAChR ativado são igualmente permeáveis aos íons K+ e Na + . Entretanto, a existência de permeabilidade relativamente pequena aos íons Ca 2+ resulta em elevações significativas da [Ca 2+ ] intracelular. Por conseguinte, quando abertos, esses canais produzem uma corrente efetiva de entrada de Na + que despolariza a célula. A estimulação de múltiplos nAChR pode despolarizar a célula o suficiente para produzir potenciais de ação e abrir os canais de cálcio dependentes de voltagem. Esta última ação e a entrada direta de Ca 2+ através do poro do nAChR podem acarretar a ativação de diversas vias de sinalização intracelulares. Os nAChR pré-sinápticos no SNC modulam a liberação da própria ACh e de outros neurotransmissores excitatórios e inibitórios. Esse efeito pode envolver a elevação da [Ca 2+ ] dentro das terminações, resultando na inativação dos canais neuronais de cálcio EXPERIMENTO Nas situações iniciais, tem-se a administração de acetilcolina à redução da PA. Na situação C e D, entretanto, tem- se, juntamente à acetilcolina, a liberação de atropina, que é um antagonista colinérgico. Na situação C, a acetilcolina não consegue realizar o seu efeito esperado pela “inibição” dada pelo antagonista. Na situação D, por outro lado, observa-se que, em dose muito elevada, a acetilcolina consegue ativar vias ganglionares, de forma que se relacione aos receptores nicotínicos, também presentes nas vias simpáticas, o que leva, como resultado, o aumento da PA DEGRADAÇÃO DA ACETILCOLINA Para que a acetilcolina seja útil na neurotransmissão rápida e repetida, deve existir um mecanismo que limite seu período de ação. A degradação da ACh é essencial não apenas para impedir a ativação indesejável dos neurônios ou das células musculares adjacentes, mas também para assegurar o momento apropriado de sinalização nas células pós-sinápticas. Em geral, uma única molécula do receptor é capaz de distinguir entre dois eventos sequenciais de liberação pré-sinápticos, visto que a degradação da ACh na fenda sináptica ocorre mais rapidamente do que a ativação do nAChR. As enzimas coletivamente conhecidas como colinesterases são responsáveis pela degradação da acetilcolina AGONISTAS MUSCARÍNICOS São drogas de ação direta que ocupam e ativam os receptores muscarínicos São utilizados em situações que se deseja ter um efeito colinérgico ACETILCOLINA Embora raramente usada por via sistêmica, a ACh é usada por via tópica para indução de miose durante cirurgia oftálmica;é instilada no olho em solução a 1% METACOLINA A metacolina é pelo menos três vezes mais resistente do que a ACh à hidrólise pela AChE. Trata-se de um agente relativamente seletivo para os receptores colinérgicos muscarínicos cardiovasculares, e apresenta pouca afinidade com os receptores colinérgicos nicotínicos. Embora possa estimular os receptores expressos no tecido cardiovascular, a magnitude de sua resposta é imprevisível. Esse fato tem limitado seu uso como vasodilatador ou vagomimético cardíaco, que em geral envolve bradicardia, diminuição da contratilidade e reflexos simpáticos compensatórios. Hoje em dia, a metacolina é usada apenas no diagnóstico da asma; nessa aplicação, a hiper-reatividade brônquica característica da asma produz uma resposta de broncoconstrição exagerada aos parassimpaticomiméticos. Antes, era muito utilizada no meio oftalmológico CARBACOL Possui resistência à AChE, o que aumenta sua duração de ação e proporciona o tempo necessário para sua distribuição em áreas de menor fluxo sanguíneo. O carbacol apresenta ação nicotínica aumentada em relação a outros ésteres de colina. Esse fármaco não pode ser usado de modo sistêmico, visto que sua ação nicotínica nos gânglios autônomos resulta em respostas imprevisíveis. Com efeito, é empregado principalmente como agente miótico tópico, em geral no tratamento do glaucoma. A aplicação local do fármaco à córnea produz constrição da pupila (miose) e redução da pressão intraocular. BETANECOL O betanecol é quase totalmente seletivo para os receptores muscarínicos. Trata-se de um fármaco de escolha para promover a motilidade dos tratos GI e urinário, particularmente para a retenção urinária, através da ativação do músculo detrusor e relaxamento do esfíncter, pós-operatória, pós-parto e relacionada com fármacos, bem como para bexiga neurogênica hipotônica. Ele pode ser usado no tratamento de hiperplasia prostática benigna MUSCARINA A muscarina é um exemplo de alcaloide amina quaternária que apresenta baixa biodisponibilidade, em virtude de sua natureza permanentemente carregada PILOCARPINA O mais utilizado em clínica é a pilocarpina, agente miótico e sialagogo (agente indutor de saliva) empregado no tratamento da xerostomia (ressecamento da boca em consequência da secreção salivar reduzida) em câncer Ela age de forma mais intensa no sistema gastrintestinal, no sistema urinário e no sistema ocular, além de possuir muitos efeitos adversos Tem-se que sua depuração é dificultada quando o paciente possui insuficiência hepática CEVIMELINA Agonista dos receptores M1 e M3 , é utilizada no tratamento da xerostomia da síndrome de Sjögren. EFEITOS GERAIS DOS AGONISTAS MUSCARÍNICOS CARDIOVASCULARES (M2) Redução da frequência cardíaca e DC, vasodilatação generalizada – queda PA. MÚSCULO LISO (M3) Contração aumento do peristaltismo gastrointestinal, brônquios e contração da bexiga. SECREÇÃO SUDORÍPARA, LACRIMAL, SALIVAR E BRÔNQUICA Aumentam a atividade das glândulas exócrinas. OLHOS Contração do músculo ciliar REAÇÕES ADVERSAS ANTAGONISTAS MUSCARÍNICOS Os compostos anticolinérgicos que atuam sobre os receptores muscarínicos são utilizados para produzir efeito parassimpaticolítico nos órgãos-alvo. Esses compostos, ao bloquear o tônus colinérgico normal, possibilitam o predomínio das respostas simpáticas ATROPINA A atropina é usada clinicamente para induzir midríase (dilatação da pupila) nos exames oftalmológicos, reverter a bradicardia sinusal sintomática, inibir o excesso de salivação e de secreção de muco durante a cirurgia, impedir os reflexos vagais induzidos pelo traumatismo cirúrgico dos órgãos viscerais e anular os efeitos do envenenamento muscarínico de certos cogumelos ESCOPOLAMINA OU HIOCINA A escopalamina (butilbrometo de hioscina), amina terciária, difere da atropina por seus efeitos significativos sobre o SNC. É frequentemente usada para prevenção e tratamento da cinetose, como antiemético e, em situações de cuidados paliativos, como adjuvante de medicamentos para conforto do paciente terminal, a fim de ocasionar leve sedação e controle das secreções orais A escopalamina também pode ser utilizada para aliviar náuseas, particularmente as associadas à quimioterapia, e pode ser administrada por via intravenosa durante procedimentos nos quais convém minimizar as secreções orais IPATRÓPIO (ATROVENT) E TIOTRÓPIO O ipratrópio, composto de amônio quaternário sintético, é mais efetivo do que os agonistas β- adrenérgicos no tratamento da doença pulmonar obstrutiva crônica, porém menos efetivo no tratamento da asma. Recentemente, foi constatado que o tiotrópio apresenta eficácia semelhante e, possivelmente, superior à do ipratrópio como broncodilatador no tratamento da doença pulmonar obstrutiva crônica. Para condições agudas, são melhores do que os agonistas adrenérgicos e, em situações de secreção também, já que os receptores M3 estão relacionados a ela CICLOPENTOLATO E TROPICAMÍDA Indicado no tratamento de distúrbios inflamatórios dos olhos como: irite, iridociclite, ceratite e coroidite. Uso auxiliar para induzir midríase e cicloplegia em exames dos olhos e procedimentos diagnósticos PIRENZEPINA A pirenzepina, seletiva para os receptores M1 e M4 , constitui alternativa para os antagonistas dos receptores H2 no tratamento da doença ulcerosa péptica Inibe a secreção gástrica em doses mais baixas que as necessárias para afetar a motilidade gastrointestinal, salivar, do sistema nervoso central, doenças cardiovasculares, doenças oculares e, função urinária. OXIBUTININA, TOLTERODINA E DARIFENACINA São seletivas para os receptores M3 São fármacos novos, que agem sobre a bexiga inibindo a micção, utilizados no tratamento da incontinência urinária CONTRAINDICAÇÕES PARA USO DE ANTAGONISTA MUSCARÍNICO I: Xerostomia II: Constipação III: Visão turva IV: Dispepsia V: Prejuízo cognitivo VI: Obstrução do trato urinário VII: Obstrução GI VIII: Glaucoma de ângulo fechado descontrolado ANTICOLINESTERÁSICOS São fármacos que interferem na enzima acetilcolinesterase, que degrada a acetilcolina Os fármacos que atuam dessa forma aumentam o tempo da acetilcolina na via neuronal, de forma a ser indicado ao Alzheimer e à miastenia gravis, por exemplo AÇÃO CURTA: REVERSÍVEIS Edrofônio: Liga-se ao sítio aniônico da enzima e é utilizado para o diagnóstico de Miastenia Gravis AÇÃO INTERMEDIÁRIA: REVERSÍVEIS Neostigmina, Piridostigmina e Fisostigmina AÇÃO LONGA: IRREVERSÍVEIS Diisopropilfluorofosfato (DFP) Composto de fósforo pentavalente INTOXICAÇÃO Em caso de intoxicação, pode-se ter tetania descontrolada e parada respiratório À solução, tem-se a Pralidoxima, que leva à reativação da acetilcolinesterase, por meio da clivagem da parte do organofosforado que a inativou EXEMPLOS DE ANTICOLINESTERÁSICO I: Tacrina II: Donezepila III: Rivastigmina IV: Galantamina REAÇÕES ADVERSAS AOS ANTICOLINESTERÁSICOS E TRATAMENTO REAÇÕES ADVERSAS: SLUDE I: Salivação II: Lacrimejamento III: Urina IV: Diarréia V: Emese (vômito) VI: Bradicardia VII: Hipertensão/hipotensão VIII: Cólicas IX: Broncoconstrição X: Tremor, náusea, indução de convulsões no SNC TRATAMENTO Antagonista muscarínico (Atropina) e reativador da acetilcolinesterase (Pralidoxima)
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