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CIDADE 2022 NOME DO(S) AUTOR(ES) EM ORDEM ALFABÉTICA SISTEMA DE ENSINO 100% ONLINE FARMÁCIA DESENVOLVIMENTO DE UM NOVO MEDICAMENTO PARA TRATAMENTO DA TUBERCULOSE CIDADE 2022 DESENVOLVIMENTO DE UM NOVO MEDICAMENTO PARA TRATAMENTO DA TUBERCULOSE Trabalho apresentado à Universidade UNOPAR, como requisito parcial para a obtenção de média semestral nas disciplinas norteadoras do semestre letivo. Tutor (a): XXXXXXXXX NOME DO(S) AUTOR(ES) EM ORDEM ALFABÉTICA SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 3 2 DESENVOLVIMENTO ........................................................................................... 4 2.1 DESAFIO 1 – RIFAMPICINA ............................................................................. 4 2.2 DESAFIO 2 – Efeitos da Rifampicina no tratamento da tuberculose ................ 5 2.3 DESAFIO 3 – Estudos Estruturais ..................................................................... 6 3 CONCLUSÃO ...................................................................................................... 10 REFERÊNCIAS ........................................................................................................... 11 3 1 INTRODUÇÃO A farmacologia está lá quando você visita o dentista e tem uma injeção para anestesiar a boca. Farmacologia está lá quando você toma remédio para dor de cabeça. Os farmacologistas criaram comprimidos para febre do feno, antibióticos, tratamentos contra o câncer e muitos outros medicamentos que milhões de nós usamos todos os dias. Dada a carga global da tuberculose, regimes reduzidos com medicamentos existentes ou reaproveitados são necessários para contribuir para o controle da tuberculose. O atual regime de quimioterapia antituberculose padrão atualmente recomendado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) consiste em uma fase intensiva de 2 meses com isoniazida, rifampicina, pirazinamida e etambutol, seguida por uma fase de continuação de 4 meses com isoniazida e rifampicina. A isoniazida e a rifampicina são as drogas com maior atividade bactericida precoce, e a rifampicina e a pirazinamida são as drogas com maior poder esterilizante. O etambutol é bacteriostático e está estrategicamente associado às drogas mais potentes para prevenir o surgimento de bacilos resistentes. A principal justificativa para o uso desse regime de tratamento mais longo é reduzir a recorrência. Além disso, dados publicados anteriormente não suportam o uso de regimes de tratamento mais curtos em adultos com tuberculose pulmonar suscetível a drogas (TB-DS) recém-diagnosticada. No entanto, a longa duração do tratamento da TB-DS está associada à não adesão e perda de seguimento. Regimes de tratamento de quatro meses que substituem etambutol por moxifloxacino ou gatifloxacino, ou aqueles que substituem isoniazida por moxifloxacino, aumentam substancialmente a recidiva quando comparados aos regimes de tratamento padrão de 6 meses. No entanto, a taxa de sucesso do tratamento da tuberculose multirresistente (MDR) -TB) é baixo (aproximadamente 50%) com esquemas mais longos, embora estudos recentes envolvendo novos medicamentos tenham sugerido que melhores resultados são possíveis também no nível programático. . 4 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 DESAFIO 1 – RIFAMPICINA Após administração oral com o estômago vazio, a absorção da rifampicina (rifampicina) é rápida e praticamente completa. Com uma dose única de 600 mg, a concentração sérica máxima da ordem de 10 microgramas/ml ocorre geralmente 2 horas após a administração. A meia-vida da rifampicina para este nível de dose é da ordem de 2,5 horas. A quantidade de rifampicina extraída pelo fígado durante sua primeira passagem pelo sistema hepatoportal e transferida para a bile é relevante para o tempo de distribuição do antibiótico no compartimento sanguíneo. (SKOOG, 2014) Com dose da ordem de 300 a 450mg, a capacidade excretora do fígado para o antibiótico está saturada. Como consequência, o aumento da dose do antibiótico resulta em um aumento mais que proporcional nas concentrações séricas. Na administração repetida, e muito provavelmente como consequência do metabolismo autoinduzido (autoindução), a taxa de desaparecimento da rifampicina do compartimento sanguíneo aumenta na fase inicial do tratamento, fenômeno que afeta principalmente os níveis após o pico, com conseqüente redução na metade vida. Aproximadamente 80% da rifampicina é transportada no sangue ligada às proteínas plasmáticas, principalmente a albumina. (SOLOMOS, 2021) A rifampicina está bem distribuída, embora em grau diferente, nos vários tecidos do corpo humano. Provavelmente no hepatócito, a rifampicina sofre um processo de desacetilação. O derivado metabólico, a desacetilrifampicina, é mais polar que o composto original e microbiologicamente ativo. Este metabólito é responsável pela maior parte da atividade antibacteriana na bile A rifampicina é quase igualmente excretada na bile e na urina, a recuperação nos 2 fluidos sendo da mesma ordem de grandeza. A administração de rifampicina a recém-nascidos e crianças é seguida por níveis sanguíneos geralmente mais baixos do que os encontrados em adultos para os mesmos níveis de dose. Em pacientes com insuficiência hepática e renal, a eliminação do antibiótico do compartimento sanguíneo é mais lenta do que em 5 indivíduos normais. Descobriu-se que a rifampicina compete com a bilirrubina e outras substâncias colefilas pela excreção biliar, dando origem a um aumento transitório e reversível dos valores de bilirrubina e retenção de BSP. Um estudo de modelo cinético sobre as constantes de transferência entre vários compartimentos do corpo indicou que a rifampicina é rapidamente absorvida pelo intestino e que a taxa de absorção aumenta com o tempo. A rifampicina como tal é transferida para a urina a uma taxa 3 vezes maior do que a taxa de transferência para a bile. A desacetilrifampicina, o derivado metabólico mais polar da rifampicina, se comporta de maneira oposta, pois sua taxa de transferência para a bile é 4 vezes maior que a da urina. (SKOOG, 2014) 2.2 DESAFIO 2 – EFEITOS DA RIFAMPICINA NO TRATAMENTO DA TUBERCULOSE A rifampicina inibe a síntese de RNA dependente de DNA bacteriano inibindo a RNA polimerase dependente de DNA bacteriana . Os dados da estrutura cristalina e os dados bioquímicos sugerem que a rifampicina se liga à bolsa da subunidade β da RNA polimerase dentro do canal DNA/RNA, mas longe do sítio ativo. O inibidor impede a síntese de RNA bloqueando fisicamente o alongamento e, assim, impedindo a síntese de proteínas bacterianas hospedeiras. Por esse mecanismo de "oclusão estérica", a rifampicina bloqueia a síntese da segunda ou terceira ligação fosfodiéster entre os nucleotídeos no esqueleto do RNA, impedindo o alongamento da extremidade 5' do transcrito do RNA além de 2 ou 3 nucleotídeos. Em um estudo recente, foi demonstrado que a rifampicina se liga à citocromo P450 redutase e altera sua conformação, bem como a atividade de suporte ao metabolismo da progesterona via CYP21A2 (HILAL-DANDAN, 2015). 6 2.3 DESAFIO 3 – ESTUDOS ESTRUTURAIS a) Indique a fórmula molecular e massa molecular das duas estruturas propostas. Estrutura A Estrutura B Fórmula Molecular é a combinação de símbolos químicos e índices que expressam os números reais dos átomos de cada elemento presente em uma molécula. Para se chegar à fórmula molecular é necessário saber a fórmula mínima ou empírica da substância e sua massa molar. A partir da fórmulaempírica (CH2O), calculamos a massa dessa fórmula multiplicando as massas atômicas pelas suas respectivas massas: C = 12. 1= 12 H = 1.2 = 2 O =16. 1 = 16__________ Massa de CH2O = 30 Mas a fórmula empírica não indica por si só qual será a fórmula molecular, afinal de contas essa proporção de 1:2:1 se dá em todos os casos a seguir: CH2O (conservante em solução de formalina), C2H4O2 (ácido acético do vinagre), C 3H6O3 (ácido láctico), entre outros." b) Avalie as estruturas e indique os grupos funcionais presentes nas moléculas. 7 Grupos funcionais são grupos de átomos que ocorrem dentro de moléculas orgânicas e conferem propriedades químicas específicas a essas moléculas. Quando os grupos funcionais são mostrados, a molécula orgânica às vezes é indicada como "R". Por exemplo, o etanol é tipicamente desenhado assim: Dois átomos de carbono unidos por uma ligação simples. O carbono à esquerda tem três átomos de hidrogênio ligados aos seus outros lados. O carbono à direita tem um átomo de hidrogênio ligado ao topo, um nitrogênio ligado à direita e um grupo hidroxila (um átomo de oxigênio e um átomo de hidrogênio) ligado ao fundo. (PANAVELIL, 2016). Para condensar a estrutura e focar no grupo hidroxila (o oxigênio e o hidrogênio ligados ao segundo carbono), tudo além do grupo hidroxila seria substituído por um R, como segue: OH ligado a uma cadeia de carbono Nota: R nem sempre representa a mesma molécula orgânica. Pode representar uma variedade infinita de moléculas. Grupos funcionais são encontrados ao longo da “espinha dorsal de carbono” das macromoléculas que é formada por cadeias e/ou anéis de átomos de carbono com a substituição ocasional de um elemento como nitrogênio ou oxigênio. Moléculas com outros elementos em seu esqueleto de carbono são hidrocarbonetos substituídos. Cada um dos quatro tipos de macromoléculas – proteínas, lipídios, carboidratos e ácidos nucléicos – tem seu próprio conjunto característico de grupos funcionais que contribui muito para suas diferentes propriedades químicas e sua função nos organismos vivos. (ATKINS, 2018) 8 b) Avalie se as estruturas apresentam centros quirais, caso as moléculas possuam estes centros, indique-os e informe o número de estereoisômeros presentes em cada uma das moléculas. Os centros quirais são átomos tetraédricos (geralmente carbonos) que possuem quatro substituintes diferentes. Cada centro quiral em uma molécula será R ou S. Como observado acima , moléculas com um único centro quiral são quirais. Moléculas com mais de um centro quiral são geralmente quirais. A exceção são os meso-compostos . Como: Passo 1: Elimine os átomos que não podem ser centros quirais. Estes incluem grupos CH2, grupos CH3 , oxigênios, halogênios e qualquer átomo que faça parte de uma ligação dupla ou tripla . Para a molécula 1, podemos eliminar todos os átomos como possíveis centros quirais, exceto um (que está destacado com uma seta vermelha). Etapa 2: Para os átomos restantes, liste os grupos (substituintes) ligados a esse átomo. Se houver quatro grupos diferentes, então é um centro quiral. (Observe que dois substituintes podem parecer iguais se você olhar apenas para o primeiro átomo ligado, mas você deve continuar verificando se eles são realmente iguais ou diferentes.) c) Discuta a importância de conhecer e reconhecer os centros quirais de moléculas orgânicas utilizadas como princípio ativo farmacêutico e como estes compostos podem apresentar comportamento químico diferente. A quiralidade desempenha um papel importante no fenômeno de 9 reconhecimento entre a molécula biologicamente ativa e seu alvo; este é particularmente o caso de moléculas antibacterianas que atuam sobre as bactérias ligando-se a alvos celulares (ATKINS, 2018) Uma revisão sobre a importância da estereoquímica dos agentes antimicrobianos foi publicada em 1996; trata do impacto da estereoquímica na atividade biológica.1 O objetivo deste capítulo não é cobrir exaustivamente todos os aspectos da quiralidade em agentes antibacterianos, mas mostrar exemplos característicos sobre a importância da quiralidade, seja em termos de atividade biológica ou em termos de síntese química. O fabuloso progresso da biologia estrutural nestas últimas décadas permite uma visão cada vez mais precisa da interação entre uma molécula ativa e seu alvo biológico; esta é uma revolução para os químicos medicinais em sua rota para projetar novos medicamentos, particularmente em termos de estereoquímica. Cada parágrafo trata de uma família de agentes antibacterianos classificados de acordo com seu mecanismo de ação. O último parágrafo é dedicado ao uso recente de agentes antibacterianos como seletor quiral em técnicas de cromatografia; uma vez que moléculas antibacterianas quirais, produzidas em larga escala para uso terapêutico, podem ser uma fonte valiosa de agentes quirais que agora podem ser usados como fases quirais. 10 3 CONCLUSÃO Concluindo, vimos o quanto é importante conhecer o mecanismo de ação dos medicamentos. A tuberculose, apesar de hoje ser uma doença rara ainda existem casos isolados, e mesmo com a saúde publica trabalhando a prevenção e busca ativa de casos ainda encontra. O bom é que temos acesso facilitado ao tratamento o qual é bem simples. Como vimos neste estudo é essencial conhecer as farmacologia por traz de cada medicamento e conhecer seu papel no combate as doenças. A farmacologia está lá quando você visita o dentista e tem uma injeção para anestesiar a boca. Farmacologia está lá quando você toma remédio para dor de cabeça. Os farmacologistas criaram comprimidos para febre do feno, antibióticos, tratamentos contra o câncer e muitos outros medicamentos que milhões de nós usamos todos os dias. A farmacologia é um ramo da medicina que trata do estudo de como as drogas afetam o corpo. Â Sem estudar as drogas e seus efeitos e/ou efeitos colaterais, as pessoas não saberiam como tratar ou gerenciar qualquer tipo de doença ou enfermidade. Â Por esta razão, a farmacologia é considerada um ramo muito importante da medicina. 11 REFERÊNCIAS ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L.. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018. [Minha Biblioteca] HILAL-DANDAN, R.; BRUNTON, L. Manual de farmacologia e terapêutica de Goodman & Gilman. 2ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. PANAVELIL, T.A. Farmacologia Ilustrada. 6ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2016. SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, J.; CROUCH, S. R.. Fundamentos de Química Analítica. 9. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2014. [Minha Biblioteca] SOLOMOS, T. W. G.; FRYHLE, C. B.; SNYDER, S. A.. Química Orgânica. 12. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. [Minha Biblioteca]