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FARMACODINÂMICA Farmacocinética: ações do corpo sobre o fármaco FARMACODINÂMICA: ações do fármaco no corpo o Substancia química se liga a uma molécula alvo no organismo (receptores específicos) o Estudo possibilita determinar o grupo em que o fármaco é classificado com o intuito desse desempenhar a terapia apropriada e desejada para um sintoma particular o A maioria dos fármacos precisam se ligar a um receptor especifico para desempenhar seu efeito farmacológico o A nível celular, a ligação do fármaco é apenas a primeira etapa de uma sequência frequentemente complexa FÁRMACO (F) + RECEPTOR-EFETOR ® COMPLEXO FÁRMACO-RECEPTOR EFETOR EFEITO F + R COMPLEXO F-R MOLÉCULA EFETORA EFEITO o Ativação de molécula pelo complexo Transdução de sinal geração do efeito desejado F + R COMPLEXO F-R ATIVAÇÃO DE MOLÉCULA ACOPLADAMENTO MOLÉCULA EFETORA EFEITO o Molécula de acoplamento muitas vezes é a ptn G. molécula efetora é aquela que realiza efeito terapêutico INIBIÇÃO DO METABOLISMO ATIVADOR endógeno ação aumentada do ativador sobre uma molécula efetora efeito aumentado o Fármaco compete com a substância endógena, bloqueando seu efeito no organismo A mudança final de função é obtida por um mecanismo efetor, o qual pode ser parte de uma molécula do receptor ou uma molécula separada Logo, um número muito grande de receptores podem comunicar-se com seus efetores por meio de moléculas de acoplamento Duas possibilidades: a) receptor = efetor ação imediata (forma mais direta); b) além do complexo F-R, para a reposta terapêutica acontecer, é necessária a ativação de uma molécula para chegar a uma outra molécula, a qual desenvolverá a ação (forma indireta) Fármaco antagonista: age competindo pelo sítio de ação de uma substância endógena. Por ocupar o seu lugar, bloqueia sua ação TIPOS DE INTERAÇÃO FÁRMACO-RECEPTOR (F-R) Uma mesma molécula pode ter 3 sítios diferentes para diferentes estruturas (formas diferentes para encaixe ideal) AGONISTA: liga-se no sitio de ação do receptor e desenvolve o mesmo efeito da substância endógena potencializar; INIBIDOR COMPETITIVO = antagonista: compete pelo sitio de ação do agonista ATIVADOR ALOSTÉRICO: potencializa o efeito do agonista (no mesmo receptor, liga-se em um sítio de ação diferente do agonista - específico) moléculas efetoras e de complamento INIBIDOR ALOSTÉRICO: retarda a ação do agonista (se liga a um sítio de ação especifico, próprio – não é o do ativador alostérico e nem do antagonista ou do agonista) o Ex: diminuindo afinidade do agonista pelo seu sítio de ação AGONISTA: Ligam-se ao receptor e o ativam de alguma maneira que provoca o efeito direta ou indiretamente. A ativação do receptor envolve uma mudança de conformação, nos casos que têm sido estudados no nível da estrutura molecular. Alguns receptores incorporam maquinário do efetor na mesma molécula, de modo que a ligação com o fármaco traz efeito diretamente, por exemplo, abrindo um canal iônico ou causando atividade enzimática. Por outro lado, outros receptores são ligados por meio de uma ou mais moléculas de acoplamento intervenientes a uma molécula efetora separada ativa o receptor ao se ligar em seu sítio de ação Highlight No exemplo, o fármaco se liga ao receptor. O sinal é transduzido, visto que o receptor é acoplado a ptn G. a subunidade alfa da ptn G chega a ptn efetora e a ativa. A ativação da ptn efetora gera a reposta farmacológica esperada ANTAGONISTAS: Ao se ligarem a um receptor, competem e previnem a ligação por outras moléculas, moléculas, que seriam as agonistas. Por exemplo, bloqueadores do receptor de acetilcolina, como a atropina, são antagonistas porque impedem o acesso da acetilcolina e fármacos agonistas similares ao sítio receptor de acetilcolina e estabilizam o receptor em seu estado inativo. Esses agentes antagonistas reduzem, no caso do exemplo citado anteriormente, os efeitos da acetilcolina e moléculas semelhantes no corpo. Mas, sua ação pode ser superada pelo aumento da dose do agonista. Alguns antagonistas ligam-se muito fortemente ao sítio receptor, de modo irreversível ou pseudoirreversível, e não podem ser deslocados pelo aumento da dose do agonista Reversível: aumentar a concentração do agonista para manutenção da resposta terapêutica Irreversível: mesmo aumentando a concentração do agonista, não consegue o mesmo efeito terapêutico. Como não se desliga mais, atinge-se um nível em que a concentração é constante ATIVADOR E INIBIDOR ALOSTÉRICO: São fármacos que se ligam na mesma molécula do receptor, mas não impedem a ligação do agonista (se ligam em sítios de atuação diferente), atuam alostericamente e podem ampliar (Figura C) ou inibir (inibidor alostérico) (Figura D) a ação da molécula agonista. A inibição alostérica não é superada pelo aumento da dose do agonista Highlight agonista se liga ao receptor receptor ativa a ptn G subunidade alfa ativa a ptn efetora ptn efetora gera a reposta farmacologica AGONISTA - liga-se ao sítio de ligação receptor e ativa receptor / exerce efeito terapêutico da subst. endógena ANTAGONISTA - compete pelo sítio de ligação do receptor e impede ação de outra molécula INIBIDOR ALOLSTÉRICO - sitio diferente do agonista, modula a afinidade do agonista pelo seu sítio (reduz) e talvez o seu efeito ATIVADOR AOSTÉRICO - sitio de ligação diferente do agonista - amplifica seu efeito Highlight Highlight LOCAIS DE AÇÃO DOS FÁRMACOS: receptores de origem proteica + genes CANAIS IÔNICOS: São considerados “portões” presentes nas membranas celulares que de modo seletivo permitem a passagem de determinados íons, que são induzidos ao se abrir ou ao se fechar por uma variedade de mecanismos. o REGULADO POR LIGANTE: ligação do ligante ao canal – alteração na condutância iônica Quando um fármaco se liga a esse tipo de receptor, ele se abre permitindo a entrada de íons no meio intracelular LIGAÇÃO ENTRE AGOSNISTA E RECEPTOR FAZ UMA ATIVAÇÃO NO CANAL, ABRINDO-O PARA O INFLUXO DE ÍONS Esses tipos de canais se abrem apenas quando uma ou mais moléculas agonistas são ligadas, e são propriamente chamados de receptores, já que é necessário a ligação de um agonista para que sejam ativados Quando a acetilcolina (ACh) se liga a sítios na subunidades α, ocorre uma alteração de conformação que resulta na abertura transitória de um canal aquoso central por meio do qual os íons de sódio penetram do líquido extracelular para o interior da célula O tempo decorrido entre a ligação do agonista a um canal com portão controlado por ligante e a resposta celular frequentemente pode ser mensurado em milissegundos. A rapidez desse mecanismo de sinalização é de importância crucial para a transferência de informações momento a momento por meio das sinapses Essas características citadas, em relação a rapidez desse mecanismo de sinalização contribuem para a plasticidade sináptica envolvida em aprendizado e memória quando agem no Sistema Nervoso Central, por exemplo PLASTICIDADE SINÁPTICA: relacionada a rede de neurônios e sua intercomunicação. Envolvida com o aprendizado e a memória o REGULADO POR VOLTAGEM: alteração no gradiente de voltagem transmembrana – alteração na condutância iônica Por outro lado, esses tipos de canais regulados por voltagem não necessitam da ligação de um agonista para serem ativados, mas são controlados por potencial de membrana. Tais canais também são alvos de importantes fármacos. Não precisa haver a ligação do fármaco ao receptor. A substancia, uma vez presente no meio extracelular, gera mudança no potencial de membrana (altera a voltagem, carga elétrica do canal como um todo) e mudança conformacional do canal iônico para o influxo de íons Por exemplo, o Verapamil inibe canais de cálcio com portão regulado por voltagem que estãopresentes no coração e no músculo liso vascular, produzindo efeitos antiarrítmicos e reduzindo a tensão arterial sem mimetizar ou antagonizar qualquer transmissor endógeno conhecido o REGULADOS POR SEGUNDO MENSAGEIRO: ligação do ligante ao receptor transmembrana com domínio citosólico acoplado a proteína G, resultando em geração de segundo mensageiro – o segundo mensageiro regula a condutância do canal iônico Na maioria dos casos esses tipos de canais usam um sistema de sinalização transmembrana com três componentes separados. Em primeiro lugar, o ligante extracelular é detectado seletivamente por um receptor da superfície celular. Posteriormente, o receptor desencadeia a ativação de uma proteína G localizada na face citoplasmática da membrana plasmática. Uma vez ativada, a proteína G muda a atividade de um elemento efetor, geralmente uma enzima ou canal iônico Há muitos exemplos de tais receptores: Adrenoreceptor β Receptores de Glucagon Receptores de tireotrofina Certos subtipos de receptores de dopamina e serotonina. depende de um AGONISTA depende de um POTENCIAL DE MEMBRANA Highlight ENZIMAS: o Com frequência a molécula do fármaco é um substrato análogo à enzima receptora que age como um inibidor competitivo da enzima GERALMENTE FÁRMACO SE LIGA PARA INIBIR A SUA AÇÃO NO ORGANISMO o A via de sinalização do receptor tirosinacinase começa com a ligação de um ligante, em geral um hormônio polipeptídeo ou fator de crescimento, ao domínio extracelular do receptor. o A alteração na conformação do receptor resultante causa a ligação de duas moléculas receptoras uma à outra (dimeriza), o que por sua vez junta os domínios da tirosinocinase, que se tornam enzimaticamente ativos e fosforilam um ao outro o Os receptores ativados catalisam a fosforilação de resíduos de tirosina em diferentes proteínas-alvo de sinalização, permitindo que um só tipo de receptor module vários processos bioquímicos. o A insulina, por exemplo, usa uma classe única de receptores para desencadear o aumento de captação de glicose e aminoácidos e para regular o metabolismo do glicogênio e triglicerídeos nas células o Ao se ligar ao seu receptor inicia-se a sinalização de vários fatores de crescimento levando a um programa complexo de eventos celulares em suas células-alvo específicas, variando desde alterações no transporte de íons e metabólitos de membrana até na mudança de expressão de muitos genes fármaco compete com a substância endógena pela enzima. age como um substrato que, ao se conectar no receptor, inibe a ação enzimática Highlight -ligante -alteração conformacional -receptores dimerizam -enzimaticamente ativos -autofosforilação -fosforilação de resíduos de tirosina o Tem aumentado o uso de inibidores de receptores das tirosinases em transtornos neoplásicos, nos quais a sinalização excessiva de fator de crescimento com frequência está envolvida. Alguns desses inibidores são anticorpos monoclonais e outros produtos químicos de moléculas pequenas RECEPTORES: o São moléculas proteicas cuja função é reconhecer os sinais químicos endógenos ou exógenos (fármacos) e responder a eles; o São proteínas possuidoras de um ou mais sítios que, quando ativados são capazes de desencadear uma resposta fisiológica; o Outras macromoléculas com que os fármacos podem interagir para produzir seus efeitos são conhecidas como alvos farmacológicos receptores de tirosinase --> sinalização excessiva de fatores de crescimento --> neoplasias MOLÉCULAS TRANSPORTADORAS o Nesse caso, o ligante atravessa a membrana plasmática e se une a um ligante internamente. Esse complexo ligante-receptor então se dirige ao interior do núcleo, onde se ligam ao DNA e alteram a expressão gênica, podendo por exemplo ativar a transcrição de determinadas proteínas o Esse mecanismo acontece porque vários ligantes biológicos ou fármacos são suficientemente lipossolúveis para atravessar a membrana plasmática e agir sobre receptores intracelulares. o Uma classe de tais ligantes inclui os esteroides: Corticoesteroides; Mineralocorticoides; Esteroides sexuais; Vitamina D Hormônios tireoidianos Fármaco só chega no gene (núcleo celular) a partir de uma molécula transportadora canais iônicos = receptores ionotrópicos receptores acoplados a ptn G = metabotrópicos - alterar excitabilidade de canais iônicos - segundos mensageiros -> fosforilação de ptn; liberação de ca2+; ... -ligante apolar/lipossolúvel -atravessa membrana -se liga a receptor no citosol -dirigem-se até o núcleo -ligam-se ao dna e alteram expressão genica Highlight Highlight Highlight Highlight Highlight Highlight CARACTERÍSTICAS DOS FÁRMACOS: Afinidade pelo receptor: capacidade de se ligar ao alvo-terapêutico Atividade intrínseca: Depois de se ligarem os fármacos devem ter a capacidade de ativar os receptores Especificidade: Para que o fármaco seja útil como instrumento terapêutico ou científico, científico, ele precisa precisa agir de modo seletivo sobre células e tecidos específicos. Assim, é fundamental que ele apresente um alto grau de especificidade pelo sítio de ligação. Entretanto, é preciso enfatizar que nenhum fármaco age com especificidade total, podendo estar frequentemente associado ao aparecimento de efeitos colaterais indesejados, dos quais nenhum fármaco está livre. QUESTÕES: 1. Alguns fármacos atuam inibindo enzimas, como é o caso das penicilinas, que inibem a transpeptidase bacteriana, e de antidepressivos que inibem a enzima monoamina oxidase. JUSTIFICATIVA: os fármacos, de modo geral, atuam em quatro tipos de moléculas alvo: receptores, enzimas, carreadores e canais iônicos. Aquels que atuam em enzimas (ex:inseticidas organofosforados) fazem isso inibindo sua atividade. A inibição enzimática ocorre por vários mecanismos diferentes. Alguns fármacos competem com o substrato pela enzima (inibição competitiva). Desse modo, aumentando-se a concentração do substrato, verte-se a inibição. Outros fármacos inibem alostericamente, ou seja, ligam-se a um sítio regulatório distinto do centro ativo da enzima Highlight Highlight Highlight Highlight Highlight Highlight Highlight Highlight
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