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1 *justamente o que o medicamento faz com o corpo • Definir o conceito de farmacodinâmica • Receptores (alvos farmacológicos) • Relação dose-resposta • Interação farmacológica • Efeitos farmacológicos A farmacodinâmica estuda os mecanismos pelos quais um medicamento atua nas funções bioquímicas ou fisiológicas de um organismo vivo. 1. Local (sítio) de ação – o fármaco que não se ligar ao receptor, não desencadeia resposta 2. Mecanismo de ação 3. Efeitos terapêuticos e tóxicos Os medicamentos são estruturalmente específicos para justamente conseguir interagir com as outras estruturas químicas do organismo e se identificar com a estrutura química do receptor, estabelecer algumas ligações e promover um efeito biológico. Os medicamentos estruturalmente específicos possuem uma ação biológica que decorre essencialmente da estrutura química do medicamento e quanto mais específico for a estrutura, mais específico será a atuação dele sobre determinados tipos de receptores e fazendo com que desta forma não tenha efeitos negativos. Interação estrutura química do medicamento + receptor = alteração função celular Variações estrutura química + concentração = alterações função farmacológica COMO O MEDICAMENTO VAI INTERAGIR COM O RECEPTOR E DESENCADEAR UMA ALTERAÇÃO NA CÉLULA Ligante + receptor = transdução = resposta fisiológica Estrutura química fármaco + estrutura química receptor Ligações iônicas e de Van der Waals etc 2 *quando o ligante (a substância), interage com o receptor, a substância é capaz de produzir um sinal intracelular. *essa sequência também ocorre com as substâncias endógenas, tanto que as substâncias que são administradas a qualquer indivíduo, ela precisa interagir com estruturas que já existem no organismo. Medicação não cria receptor e não cria função. ALVOS TERAPÊUTICOS ‘’Um fármaco não agirá, a menos que esteja ligado’’ (Paul Erlich) Então, o fármaco precisa passar por todo o processo farmacocinético e se ligar ao receptor determinado e desencadear uma sinalização intracelular que vai promover uma alteração fisiológica O alvo terapêutico indica o componente do organismo com o qual o fármaco interage, que é um constituinte celular. Os alvos terapêuticos são alvos para a ação dos medicamentos Esses alvos são: • Enzimas • Proteínas estruturais • Ácidos nucleicos (DNA E RNA) • RECEPTORES 3 CANAIS IÔNICOS TIPOS DE CANAIS IÔNICOS: • Regulados por voltagem: altera gradiente de voltagem da membrana (ou seja, para que o receptor iônico seja ativado, há necessidade de que haja uma alteração do gradiente de voltagem). Podemos ter os canais iônicos de sódio, de cálcio que são ativados por meio deste mecanismo *quando a membrana está em repouso, o canal está fechado, não permitindo a entrada de sódio do meio externo para o meio interno da célula. Essas proteínas especializadas possuem sensores determinantes de alteração de voltagem da membrana celular. Quando houver início de um potencial de ação que é capaz de promover uma despolarização da membrana, os sensores são ativados e neste momento há uma mudança de conformação das proteínas fazendo com que o canal se abra e haja a entrada do íon do meio externo para o meio interno. • Regulado por ligante: canais iônicos se alteram quando o fármaco se liga • Regulado por segundo mensageiro: O segundo mensageiro é que regula a condutância iônico do canal. (PROTEÍNA G, por exemplo.) – o início da atividade não é iônica, mas as reações que acontecem na região intracelular é que vai desencadear a atividade desses canais iônicos 4 outro tipo de receptor são aqueles receptores ligados à quinase que são receptores enzimáticos. *nesse tipo de receptor, a ligação desse ligante vai fazer com que este receptor sofra algumas alterações químicas como do tipo fosforilação que é o que acontece na tirosina-cinase e na serina/treonina-cinase onde há necessidade de gasto de energia para que os resultados dessas reações possa ativar substratos orgânicos e assim perpetuar as reações químicas para que haja uma reação fisiológica. TIROSINA-CINASE 5 *outra ilustração da tirosina-cinase – ocorre a fosforilação da tirosina, o produto dessa fosforilação é capaz de fazer ativação de múltiplas vias sinalizadoras e finalmente promover o efeito biológico da insulina no organismo todo RECEPTORES ACOPLADOS À PROTEÍNA G (RAPG) • Família G – (GPCR): receptores de membrana • Transmite sinais intracelulares via proteína G: metabotrópicos • GDP (NUCLEOTÍDEO GUANOSINA DIFOSFATO) – inativo • GTP (NUCLEOTÍDEO GUANOSINA TRIFOSFATO) – ativo • Ativam efetores: enzimas, canais iônicos *esse receptor está acoplado à proteína G e essa proteína G possui uma característica especial que é composta de três subunidades que estão ligadas quando este receptor está inativo/repouso. As subunidades são: alfa, beta e gama. A fração alfa está ligada a duas moléculas de nucleotídeo guanosina difosfato (GDP). Quando se tem um ligante que vai estabelecer ligações com o receptor (tem que ser do tipo agonista), vai desencadear ativação do receptor, o receptor ativado por esse ligante agonista, acaba promovendo reações na proteína G. A subunidade alfa que por meio do ganho de um fosfato ficará ativada/energizada para conseguir ativar o substrato orgânico, porém, para que ela consiga fazer isso, ela se separa da unidade beta e 6 Y, ativa o substrato e depois da sua ativação, o fosfato que ela tinha sofrerá uma hidrólise e essa fração alfa volta novamente a GDP, neste momento ela volta a se ligar as unidades beta e gama e ao receptor também. Esses substratos orgânicos/efetores que essa subunidade alfa vai ter ação são enzimas, canais iônicos. *da mesma forma que se tem uma via de ativação, há também outros mecanismos que são vias reguladoras dessas vias de ativação para justamente manter um equilíbrio de funcionalidade da célula que vai refletir no tecido, refletir no órgão e que vai refletir no sistema. 7 RECEPTORES INTRACELULARES • Molécula sinalizadora: lipossolúvel • Atingem citoplasma/núcleo • Alteram transcrição gênica (DNA) EXEMPLO: AIE, hormônios esteroides (estrógeno, testosterona), vitamina D *o ligante precisa ultrapassar a membrana plasmática, portanto ele precisa ter uma característica de lipossolubilidade importante porque se não, ele não consegue ultrapassar essa membrana para chegar ao citoplasma e é importante que o ligante consiga fazer isto porque é no citoplasma que há o receptor onde o ligante vai se ligar. Uma vez estabelecido essa ligação, o complexo ligante-receptor é movido para a região do núcleo da célula porque é no núcleo que haverá a ação. *o ligante-receptor interage com estruturas gênicas e modificam a atividade de algumas estruturas *os tipos de substâncias que fazem isso é por exemplo quando se dá corticoide. AÇÃO x EFEITO RELAÇÃO AÇÃO E EFEITO FARMACOLÓGICOS • AÇÃO DO FÁRMACO: ligação do fármaco ao seu receptor • EFEITO: resultado final da função biológica em decorrência da ação do fármaco • VÁRIOS EFEITO, POR EXEMPLO: - ESTIMULAÇÃO: > atividade celular (BETA 1) - DEPRESSÃO: < atividade celular (tiopental – barbitúricos - < atividade SNC) - REPOSIÇÃO: acrescenta ligante ausente ou deficiente (insulina) RELAÇÃO DOSE-RESPOSTA • DOSE: quantidade de fármaco necessária para desencadear uma determinadaresposta no paciente – tem que ser em uma concentração adequada para justamente naquele intervalo possa ter o efeito pretendido • AFINIDADE: tendência de se ligar em determinado receptor (capacidade de se ligar). - Alta - Baixa - Antagonista (desencadeia a atividade do receptor) x Antagonista (se liga ao receptor, porém não desencadeia a atividade do receptor) • EFICÁCIA: gerar um efeito = ação biológica - Efeito máximo – agonista – justamente quando se liga e ativa totalmente os receptores - Efeito parcial – agonista parcial – se liga, porém, acaba não desencadeando o efeito máximo dos receptores mesmo que ele ocupe todos os receptores - Nenhum efeito – antagonista • POTÊNCIA: concentração efetiva 50 (CE50) – concentração que produz 50% de sua resposta máxima 8 POTÊNCIA x EFICÁCIA Pode-se estabelecer alguns gráficos com relação de dose resposta que significa de potência (dose) com a eficácia (resposta) • POTÊNCIA: quanto menor a concentração ou dose do medicamento necessária para desencadear determinado efeito • EFICÁCIA: maior/menor efeito em mesma dosagem • INDIVIDUAL (gradual) x POPULACIONAL (quântica) Gráfico A (potência relativa) – tem um eixo mostrando a porcentagem de efeito máximo sobre determinados receptores para que tenha uma resposta biológica. Neste gráfico há o fármaco X e o fármaco Y e para esses dois fármacos foram determinadas as concentrações efetivas 50, ou seja, aquela concentração onde se tem pelo menos 50% de resposta. O gráfico diz que os dois fármacos chegaram a 100% da sua eficiência, porém, o fármaco X conseguiu isso com uma dose menor do que o fármaco Y. Gráfico B (eficácia relativa) – tem-se duas substâncias que são o fármaco X e o fármaco Y. As dosagens foram feitas parecidas, essas dosagens foram aumentando e ao final o fármaco X apresenta uma maior eficácia mesmo os dois fármacos estando na mesma dose. Neste gráfico mostra que o fármaco X é muito melhor que o fármaco Y porque os dois na mesma concentração apresentam porcentagens de efeitos diferentes, mesmo aumentando a dosagem do fármaco Y, ele não consegue ter um efeito máximo como o fármaco X na mesma dosagem. *esses conceitos em relação a dose e resposta é interessante justamente para que verifique a concentração do medicamento que pode ser utilizado dentro de uma faixa terapêutica ideal para que tenha efeito sem causar toxicidade e efeitos adversos. RELAÇÃO A INTERAÇÃO DO LIGANTE COM O RECEPTOR Temos duas relações importantes desse ligante promover uma ação agonista ou deste ligante promover uma ação antagonista sobre este receptor. Agonista é aquele ligante que se liga ao receptor e ativa uma resposta desse receptor. Há três tipos de AGONISTA • Agonista total ou agonista pleno – é aquele ligante que consegue se ligar ao receptor e promover a atividade máxima desse receptor mesmo que ele não se ligue a todos os receptores, mas ele consegue ativar plenamente o receptor ao qual ele se ligou. Então, ele possui uma elevada afinidade por aquele receptor e possui uma boa eficácia. • Agonistas parciais – têm eficácia (atividade intrínseca) maior do que zero, mas menor do que a de um agonista total (mesmo que todos receptores sejam ocupados) • Agonistas inversos – revertem a atividade constitutiva dos receptores e exercem um efeito farmacológico oposto aos agonistas (ativa o receptor, porém a atividade desse receptor é no sentido contrário ao que normalmente ele é responsável) 9 ANTAGONISTA Fármacos que diminuem ou se opõem à ação de outro fármaco ou ligante endógeno. (IMPEDE A LIGAÇÃO DO AGONISTA) Tem afinidade, mas não tem eficácia porque ele não consegue ativar o receptor Esses antagonistas podem ser competitivos (reversível) ou eles podem ser não competitivos (irreversível) • O antagonista competitivo (reversível) significa que esse ligante vai identificar o receptor, ou seja, ele vai possuir uma afinidade e ele vai competir com o agonista endógeno pelo o sítio de ligação no receptor. O antagonista competitivo, dependendo da sua concentração, ele ganha a disputa e ele que acaba se ligando no sítio de ligação no receptor e por possuir a característica de ser antagonista, ele não vai ativar, ou seja, ele não vai abrir esse canal para que tenha algum influxo de algum íon. Depois de algum tempo de ligação, essas ligações são reversíveis, o antagonista se desloca do sítio de ligação, daí então, o agonista pode interagir e desencadear a ação do receptor. • O antagonista não competitivo (irreversível) – tem o receptor com o sítio de ligação de um agonista endógeno, porém, há outro sítio de ligação nesse receptor e é justamente onde esse antagonista não competitivo pode se ligar nesse mesmo receptor. Ao se ligar, ele modifica estruturas de funcionalidade do receptor e não deixando esse receptor ser ativado mesmo que o agonista deste receptor se ligue. • O alostérico (liga-se em um lugar que impede ligação agonista por alteração estrutural do receptor) 10 INTERAÇÃO MEDICAMENTOSA SINERGISMO O sinergismo é quando você associa fármacos e você pode ter efeitos benéficos dessa associação porque quando não há esses efeitos benéficos, terá uma interação de antagonismo. No sinergismo há dois tipos principais de interações é que o ADIÇÃO e o outro POTENCIALIZAÇÃO (o que mais pretende fazer quando se faz as interações medicamentosas) • ADIÇÃO: A + B = A e B isolados – a adição é quando se tem dois fármacos que é o A e o B e quando você associa o A e B você não tem uma potência com relação ao seu efeito final, mas os efeitos deles isoladamente permanecem. Então, na adição quando você associa o A + B, o resultado é o efeito de A com o efeito de B se eles fossem dados isoladamente, então um não acaba interferindo no outro, mas não se potencializam. • POTENCIALIZAÇÃO: A + B > A e B isolados (diferentes mecanismos de ação. Podem potencializar a farmacocinética) – é quando você associa esse A com B e terá uma potencialização nos efeitos. Por exemplo: um paciente com dor, dependendo do tipo de dor se faz associação de analgésicos porque sabe-se que as vias pelas quais ocorrem a dor são inúmeras, então, quando você associa fármacos com ação em vias diferentes estará resultando na potencialização com relação ao controle daquela dor porque estará pegando mais que uma via. ANTAGONISMO • A + B < A ou B – o resultado é menor do que o resultado do A ou B isoladamente isso pode acontecer porque as vezes o mecanismo de ação do fármaco B pode interferir no mecanismo de ação do fármaco A • A + B = 0 • FARMACOLÓGICO: competitivo (podem competir por vias ou receptores) e não competitivo • NÃO FARMACOLÓGICO: não está relacionado à disputa pelo receptor, mas sim por interferir em concentrações de outras substâncias, produzem efeitos fisiológicos que se anulam. EFEITOS ANORMAIS AOS MEDICAMENTOS • Pacientes hiper-reativo: < dose > efeito – mesmo doses pequenas, produzem um grande efeito e a grande preocupação é que o paciente possa ter um índice de efeitos adversos mais acentuados do que o paciente hipo reativo. • Pacientes hipo-reativo: >> dose > efeito – há a necessidade de um aumento da dose para que haja um efeito neste paciente e neste paciente as vezes o aumento dessa dose na intenção de promover um efeito benéfico, pode causar efeitos adversos 11 • TOLERÂNCIA: dose prolongada < efeito clínico – menor efeito clínico mesmo diante da dosagem no paciente com tratamento prolongado • (A) alteração no número ou função dos receptores farmacológicos; • (B) perda de receptores; • (C) depleção dos mediadores; • Adaptação fisiológica • DESSENSIBILIZAÇÃO: < efeito tratamento curto. Alteração de receptores
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