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12/12/2022 Farmacologia Membranas, receptores e ações dos fármacos Prof. Ms. Flávia Soares Lassie • Unidade de Ensino: 3 • Competência da Unidade: Compreender os conceitos de permeabilidade e transporte de membranas celulares e a capacidade dos medicamentos alcançarem os tecidos biológicos doentes. • Resumo: Membranas biológicas, transporte através das membranas, receptores e ações dos fármacos • Palavras-chave: membrana celular, transporte, receptor, alvo de ação, eficácia, potência, agonista e antagonista • Título da Teleaula: Membranas, receptores e ações dos fármacos • Teleaula nº: 3’ Contextualização Membranas biológicas; Tipos de transportes realizados pela membrana; Fármacos e membranas celulares; Alvos de ação dos fármacos; Ligações dos fármacos; Tipos de receptores; Seletividade e afinidade dos fármacos; Potência e eficácia; Agonistas e antagonistas. Qual seria então a relação dos fármacos e as membranas celulares? Qual seria então a relação dos fármacos e as membranas celulares? Membranas biológicas e os transportes realizados Membranas celulares Fonte: https://binged.it/38ZoP8w Fonte: OLIVEIRA. Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 9). Cadeia glicídica de glicolipídio Proteína periférica Cadeia glicídica de glicoproteína Meio extracelular Meio intracelular Proteína transmembrana (b) Proteína transmembrana (a) 1 2 3 4 5 6 12/12/2022 Tipos de transporte através da membrana celular Fonte: OLIVEIRA. Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 11). Tipos de transporte através da membrana celular Fonte: SILVERTHORN D. Fisiologia. Porto Alegre: Artmed, 2017 (pág. 133). Difusão dos fármacos nas membranas celulares Situação ideal: O fármaco penetrará em uma célula até que as [ ] intra e extracelular sejam iguais; Fatores: gradientes iônicos, pH, cargas através da membrana afetam a habilidade de um fármaco para penetrar na célula; Ex: Tanto o interior da célula quanto o fármaco entrada será impedida; Interior da célula fármaco entrada será favorecida; Medicamentos- compostos orgânicos com propriedades de ácidos fracos ou bases fracas; Em sol. aquosa apresentam-se parcialmente ionizados; Proporção entre parte ionizada e a não ionizada de um medicamento determinada pelo pH do meio onde ele se encontra dissolvido e da constante de dissociação do medicamento (pk). Difusão dos fármacos nas membranas celulares As cargas de e- existentes na molécula de um medicamento têm primordial importância na determinação da velocidade de sua absorção através das membranas celulares. Um fármaco atravessa membranas mais facilmente na forma não- carregada ou não-ionizada HA A- + H+ HA: ácido orgânico fraco na forma molecular A- e H+ : ácido orgânico fraco na forma dissociada pH básico Fonte: WHALEN, K.; FINKELI, R.; PANAVELIL, T.A. Farmacologia Ilustrada. 6ª.ed. Porto Alegre: Artmed, 2016 (pág. 7). pH ácido Fonte: WHALEN, K.; FINKELI, R.; PANAVELIL, T.A. Farmacologia Ilustrada. 6ª.ed. Porto Alegre: Artmed, 2016 (pág. 7). 7 8 9 10 11 12 12/12/2022 Membranas celulares como alvo dos fármacos Os efeitos da maioria dos fármacos são atribuídos à sua interação com os componentes macromoleculares do organismo. RECEPTOR ou ALVO FARMACOLÓGICO: macromolécula (complexo molecular) com o qual o fármaco interage para produzir uma resposta celular; Localizam nas superfícies da células (mas também podem estar em compartimentos intracelulares específicos- núcleo); Estrutura do receptor: determina onde a proteína localiza- se em relação aos limites celulares. Fonte: https://binged.it/3kSUOfd Membranas celulares como alvo dos fármacos Estrutura de um fármaco afeta sua capacidade de ter acesso ao receptor: Altamente hidrossolúveis são incapazes de atravessar a M.P e ligar-se a moléculas-alvo no citoplasma; Hidrofílicos que são capazes de atravessar canais transmembrana podem ter rápido acesso a receptores citoplasmáticos; Altamente lipofílicos conseguem atravessar o ambiente lipídico hidrofóbico da M.P sem canais ou transportadores especiais. Fonte: https://binged.it/36m6oLE Membranas celulares como alvo dos fármacos Estrutura do fármaco; Estrutura do receptor; Forças químicas; Solubilidade do fármaco em água e na M.P; Função do receptor no ambiente celular Especificidade às interações entre fármacos e seus receptores-alvo. Alvos de ação de fármacos Seletividade e afinidade Alvos de ação de fármacos Relação entre a ação dos fármacos e seus locais de ação (afinidade entre as moléculas do fármaco ligante e seus alvos farmacológicos). Fonte: OLIVEIRA. Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 21). Ligações dos fármacos Os fármacos podem ligar-se a diversas estruturas tridimensionais Encaixe específico: Afinidade e ligações químicas; Forças de van der Waals; Efeito dipolo; Afinidade hidrofóbica; Ligações covalentes, iônicas e de hidrogênio Essas interações definem o nível de afinidade e especificidade dos fármacos com seus locais de ação Fonte: https://binged.it/3ic128nFonte: https://binged.it/2Hwc1fY Par de elétrons partilhado 13 14 15 16 17 18 12/12/2022 Seletividade e afinidade dos fármacos em seus locais de ação Ação de um fármaco Ocupar um local na estrutura celular Efeito desejado; Local de ação: RECEPTOR- já existe no organismo e promove a ligação de estruturas endógenas; Complexo fármaco-receptor (FR): Fatores químicos de seletividade e afinidade entre o fármaco e o receptor; Ligação físico-química: seletividade ou a especificidade determinação do local de ação do fármaco; Ex: Anti-inflamatórios que atuam na COX-1 e na COX-2 Seletividade e afinidade dos fármacos em seus locais de ação Afinidade: forte a ligação entre o ligante e o receptor > a afinidade > intensidade de modificações celulares. Fonte: OLIVEIRA. Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 39).Fonte: https://binged.it/2GlkuSx Interação Fármaco- Receptor União Fármaco- Receptor Mudanças conformacio nais Ativação de elementos bioquímicos EFEITO FARMACOLÓGICO Eficácia e potência dos fármacos Potência: medida da quantidade de fármaco necessária para produzir um efeito de determinada intensidade; CE50: [ ] de fármaco que produz 50% do efeito máximo. Eficácia: é o tamanho da resposta que o fármaco causa quando interage com o receptor; Emáx: todos os receptores estão ocupados pelo fármaco e não se obterá aumento na resposta com > [ ] de fármaco. Eficácia é clinicamente mais útil do que a potência; Curva dose-resposta: relação da concentração do fármaco no local de ação; Depende da dose inicial administrada; Fármaco mais potente: atinge o efeito máximo com doses menores; Efeito da dose na intensidade da resposta farmacológica Fonte: WHALEN, K.; FINKELI, R.; PANAVELIL, T.A. Farmacologia Ilustrada. 6ª.ed. Porto Alegre: Artmed, 2016 (págs. 30 e 31). CE50: dose de fármaco que causa 50% da resposta máxima. Quais seriam os tipos de receptores? Tipos de receptores Fonte: OLIVEIRA. Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 23). 19 20 21 22 23 24 12/12/2022 Canais iônicos transmembrana Estrutura transmembrana formada por 4 ou 5 subunidades: comporta de entrada/ saída de íons Fonte: OLIVEIRA. Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 24). Benzodiazepínicos Álcool Neuroesteroides Fonte: Modificado de David M. Lovinger/Wikimedia Commons. Disponível em: https://bit.ly/2YXPD5O. Fonte: OLIVEIRA. Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 26). Receptores transmembrana acoplados à proteína G Classe mais abundante no organismo Controle dos sistemas efetores celulares pela proteína G e 2º mensageiros Fonte: OLIVEIRA.Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 27). Fonte: OLIVEIRA. Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 28). Receptores transmembrana com domínios citosólicos enzimáticos Maior grupo: tirosina quinase; Participam de diversos processos fisiológicos: metabolismo, crescimento e diferenciação celular transcrição gênica da célula Receptores intracelulares Controle da transcrição gênica; Ativado por hormônios esteroides e tireoides. Fonte: OLIVEIRA. Farmacologia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2020 (pág. 29). Receptores extracelulares Mais comuns: ação em enzimas Fazem parte de reações ou modificações estruturais do organismo; Moléculas sinalizadoras para a ação celular: participam da comunicação entre as células. Fonte: KATZUNG, B. et. al. Farmacologia Básica e Clínica, 13ª ed. (pág. 172) 25 26 27 28 29 30 12/12/2022 Ação dos fármacos: Agonismo e Antagonismo Interações fármaco-receptor Muitos receptores de fármacos: 2 estados de conformação, em equilíbrio reversível entre si: estado ativo e estado inativo; Agonista: fármaco que após a ligação ao receptor favorece a conformação ativa do receptor; Antagonista: fármaco que impede a ativação do receptor pelo agonista; Fonte: https://binged.it/36jxPG6 Agonistas É uma molécula que se liga a um receptor e estabiliza-o em determinada conformação (ativa); Podem ser fármacos ou ligantes endógenos; TOTAL: fármaco se liga a um receptor e produz resposta biológica máxima (Produzir o mesmo Emáx). PARCIAIS: molécula que se liga ao sítio ativo e produz resposta parcial, mesmo quando todos os receptores estão ocupados. INVERSOS: reduzem a atividade intrínseca do receptor livre, mesmo não ocupado, ocorre a redução da atividade celular. Fonte: WHALEN, K.; FINKELI, R.; PANAVELIL, T.A. Farmacologia Ilustrada. 6ª.ed. Porto Alegre: Artmed, 2016 (pág 30). Antagonistas Molécula que inibe a ação de um agonista; Não tem efeito na ausência de agonistas; Ligam-se ao receptor com alta afinidade, mas tem atividade intrínseca nula; COMPETITIVOS: impede que o agonista se ligue ao seu receptor e mantém o receptor no estado inativo. IRREVERSÍVEIS: se fixam de modo covalente ao local ativo do receptor, reduzindo o nº de receptores disponíveis para o agonista (redução do Emáx sem alterar CE50). ALOSTÉRICOS: se fixa em um local (local alostérico) diferente do local de ligação do agonista e evita que o receptor seja ativado pelo agonista. Tipos de antagonistas dos receptores Fonte: GOLAN, D. Princípios de Farmacologia- A base fisiopatológica da farmacologia . 3ª.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018 (pág 21). Ação de antagonistas sobre a curva dose-resposta de agonistas Fonte: GOLAN, D. Princípios de Farmacologia- A base fisiopatológica da farmacologia . 3ª.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018 (pág 22). 31 32 33 34 35 36 12/12/2022 Farmacêutico RT e uma estagiária realizaram o atendimento de uma funcionária da universidade que continha uma prescrição de um medicamento broncodilatador para falta de ar. Durante a consulta farmacêutica a paciente relatou ter crises de bronquite quando era mais nova mas que há muitos anos não tinha mais falta de ar. A estagiária perguntou se a paciente está fazendo uso de algum medicamento que respondeu estar fazendo uso de propranolol 40 mg 1x/dia. Quais são as condutas interventivas que poderiam ser tomadas junto à paciente? Fonte: https://binged.it/3cJwlpQ PROPRANOLOL β – BLOQUEADOR (não seletivo) Receptores β β 1 Aumentam FC Aumentam contratilidade β 2 Fonte: https://binged.it/36k0PNX Vasodilatação Fonte: https://binged.it/30nm4dT Broncodilatação Fonte: https://binged.it/2GcQUPE Gliconeogênese Fonte: https://binged.it/2GcQUPE Propranolol: Pode bloquear os receptores beta por todo o organismo; β- bloqueador não seletivo são contraindicados devido a ao bloqueio da broncodilatação mediada por β2; Indicado para tratamento de arritmias leves porém como a paciente tem histórico de doença respiratória pode estar causando uma RAM bloqueio dos receptores β2 dos pulmões; Intervenção farmacêutica: substituição por um betabloqueador mais seletivo para receptores β1 (metoprolol) ou substituição por outra classe terapêutica. Recapitulando.... Recapitulando...... Membranas biológicas; Tipos de transportes realizados pela membrana; Fármacos e membranas celulares; Alvos de ação dos fármacos; Ligações dos fármacos; Tipos de receptores; Seletividade e afinidade dos fármacos; Potência e eficácia; Agonistas e antagonistas. 37 38 39 40 41