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Farmacologia Fatores Intr. e Extr. Introdução Existem vários fatores que interferem no efeito dos medicamentos no organismo, sendo que essa interferência pode ser quantitativa (altera a intensidade do efeito farmacológico) ou qualitativa (altera a natureza da resposta). A variação quantitativa é dependente da quantidade de fármaco que chega no sítio de ação, com isso, todos os fatores que afetam essa disponibilidade vão afetar, consequentemente, quantitativamente os efeitos dos fármacos. Os dois tipos básicos de fatores que interferem no efeito de medicamentos são os intrínsecos e os extrínsecos. Fatores intrínsecos são fatores que alteram os efeitos dos medicamentos e que são relacionados ao sistema biológico individual de cada pessoa, enquanto os fatores extrínsecos são aqueles dependentes do fármaco. Fatores Intrínsecos Dentre os fatores intrínsecos, existem dois grupos. Os fatores intrínsecos constitucionais são representados pela variabilidade individual, fatores genéticos, espécie, idade, peso, composição corpórea e sexo. Os fatores intrínsecos condicionais são estados patológicos, estados fisiológicos especiais e estado psicológico. Variabilidade individual, fatores genéticos e espécie A variabilidade individual compreende as diferentes respostas a um fármaco em pessoas de uma mesma espécie, o que é determinado pelos fatores genéticos. Considerando uma população homogênea, existirá uma variação do efeito principalmente com relação a intensidade. Os fatores genéticos alteram a quantidade de enzimas produzidas por cada indivíduo, o que afeta o processo de biotransformação e altera a sensibilidade de cada indivíduo para cada fármaco. Quando os fatores genéticos alteram, não a intensidade do efeito, mas sim a natureza dele produzindo um efeito anormal, se diz que aconteceu idiossincrasia, a qual pode ser causada por deficiências bioquímicas, imperfeições genéticas, etc. Por fim, quanto a espécie, graças a fatores genéticos, existe uma diferença na capacidade de biotransformação de um medicamento em cada espécie. Além disso há diferenças na velocidade de degradação e absorção dos fármacos, o que vai afetar diretamente no efeito deles. As variações serão tanto quantitativas quanto qualitativas. Idade A idade interfere nos efeitos de medicamentos pois recém- nascidos e idosos têm uma capacidade de excreção renal e biotransformação hepática menor do que as outras faixas etárias. Dessa forma, os medicamentos exercem um efeito maior em RN e idosos pela maior suscetibilidade deles. Outros dois fatores importantes em RN são a barreira hematoencefálica pouco desenvolvida e a menor ligação das proteínas do plasma aos fármacos. Peso e composição corpórea Graças as proporções de água e gordura serem diferentes em cada indivíduo, e estas se relacionarem ao peso do paciente, pode-se dizer que ambos os fatores vão interferir no efeito dos fármacos. Sexo Graças as diferenças hormonais entre os sexos e os períodos de gravidez e lactação estarem presentes somente no sexo feminino, pode-se dizer que o sexo pode influenciar no efeito dos fármacos, porém, nos humanos essa influência é bem pequena. Estados patológicos, fisiológicos especiais e psicológicos Condições que afetam os rins e fígado afetam órgãos essenciais na farmacodinâmica, dessa forma, a biotransformação dos fármacos é alterada assim como sua excreção, o que vai interferir no efeito deles no organismo. Estados patológicos importantes são a diarreia (reduz drasticamente a absorção do medicamento oral pois o trânsito intestinal está mais rápido) e as variações no pH dos fluídos corporais, o que vai afetar a distribuição e a excreção das drogas. Por fim, os efeitos psicológicos são importantes por conta da forte influência do sistema límbico no organismo como um todo. As alterações emocionais provocam liberações de hormônios que podem interferir nos efeitos dos fármacos. . Fatores Extrínsecos Dentre os fatores extrínsecos, os principais são a via de administração, a dose, a fórmula farmacêutica, as condições de uso e as interações medicamentosas. Propriedades da droga e forma farmacêutica Quanto as propriedades da droga, elas vão interferir em toda a farmacocinética, por isso afetam os efeitos do medicamento. Como exemplos se pode citar o peso molecular, o pH e a solubilidade. Além disso, a forma farmacêutica também vai ser considerada um fator extrínseco por interferir na farmacocinética também. Vias de administração Pela diferença na velocidade de absorção que as vias oferecem, elas vão interferir no efeito farmacológico. Dose A dose vai influenciar de duas maneiras no efeito dos medicamentos. Quando o sistema no qual o medicamento vai agir é capaz de aumentar gradativamente sua resposta de acordo com o aumento da quantidade de fármaco administrada, se diz que há uma relação quantitativa de dose e efeito. Nessas condições, uma dose muito baixa de medicamento pode nem gerar efeitos ou gerar efeitos de intensidade muito baixa, assim como uma dose muito alta pode gerar efeitos de grande intensidade. É importante mencionar que existe uma resposta máxima que não é superada mesmo com o aumento da dose. A outra situação em que a dose interfere no efeito do medicamento é quando se tem um fármaco cujo efeito é do tipo “tudo ou nada”, é a chamada relação quantal entre dose e efeito. Nessa situação, caso a dose seja abaixo da recomendada o paciente não terá efeitos, caso seja acima da dose também não se terá um efeito mais intenso (talvez poderá apresentar efeitos adversos, mais o aumento da intensidade do efeito esperado não acontece). *Numa relação quantal, quanto maior a dose (até uma dose máxima) maior é o número de indivíduos que apresentam os efeitos esperados Condições de uso Usar um medicamento de forma contínua assim como a frequência de administração desse medicamento pode alterar os efeitos dele. Quando a velocidade de administração é maior do que a velocidade de excreção, o fármaco passa a se acumular nos tecidos e isso pode ser tóxico, gerando efeitos cumulativos. Quando o paciente usa continuamente um fármaco ele pode precisar de doses cada vez maiores para apresentar algum efeito terapêutico. Esse processo é chamado de tolerância. Pode existir a condição chamada de tolerância cruzada também, que é quando um medicamento de uso contínuo gera tolerância a outros medicamentos de atividade semelhante. Quando se adquire uma tolerância de forma rápida é um processo chamado de taquifilaxia. Muitas drogas que induzem a tolerância podem induzir também a dependência, que pode ser física ou psicológica. A dependência física é comum quando se faz o uso continuado de um medicamento e se interrompe esse uso abruptamente, o que vai gerar sintomas físicos no organismo que são chamados de síndrome de abstinência. A dependência psicológica acontece quando o indivíduo sente desejo de usar uma droga por considerar necessários seus efeitos. Por fim, o último fator que se associa a dose dos medicamentos é a alergia, que é um processo causado por reações de antígeno-anticorpo que provocam sintomas específicos dependendo da droga usada. Interações Medicamentosas A administração anterior ou simultânea de determinados medicamentos pode alterar os efeitos deles, aumentando ou diminuindo eles. É importante conhecer essas interações para usar elas a favor do paciente, como em casos de superdosagem em que é necessária uma neutralização de determinado fármaco. As interações podem ser físico- químicas, farmacocinéticas ou farmacodinâmicas. ●Quanto as interações físico-químicas, elas são importantes pois podem produzir derivados não-absorvíveis pelo trato digestivo e prejudicar a terapêutica dessa forma. ●Quanto as interações farmacocinéticas, elas são aquelas que afetam as fases da farmacocinética, a absorção, distribuição, metabolização ou excreção. As alterações na absorção são causadas por alterações no pH gástrico e alteraçãona motilidade intestinal por exemplo. As alterações de distribuição são causadas por modificações no fluxo sanguíneo em determinados tecidos, pela possível combinação das substâncias com proteínas do sangue e a competição que pode existir entre dois medicamentos para se ligar a essas proteínas. As alterações de biotransformação/ metabolização acontecem por modificações de enzimas que metabolizam os fármacos. Por fim, as alterações de excreção são causadas por substâncias que interfiram no processo de excreção renal principalmente, pelo aumento da intensidade de excreção renal por exemplo. . ●Quanto as interações farmacodinâmicas, elas acontecem quando um fármaco altera a eficiência de outro ao interagir com seu sítio de ação. Essas alterações podem ser de dois tipos, do tipo sinergismo (quando se tem fármacos de efeitos semelhantes) ou antagonismo (quando são fármacos de efeitos opostos). Quando se usa dois fármacos de mesmo efeito ou mecanismo de ação, acontece um sinergismo. O sinergismo pode ser de adição, quando o efeito combinado dos medicamentos é o mesmo de quando se utiliza eles isolados, ou de potencialização, que é quando o uso combinado potencializa o efeito farmacológico dos fármacos. Quando se usa dois fármacos de efeitos opostos acontece uma interação que leva a diminuição (ou a anulação) dos efeitos desses fármacos, interação essa que recebe o nome de antagonismo. O antagonismo se apresenta de diversas formas, como o competitivo, o parcial, o irreversível e o fisiológico. O antagonismo competitivo acontece quando o antagonista compete com o agonista por um receptor, o que vai formar um complexo inativo. Quando se aumenta a quantidade do agonista, o bloqueio é desfeito. O antagonismo irreversível, ou não competitivo, acontece quando não é possível desfazer o bloqueio gerado mesmo aumentando a concentração de agonista. Os antagonistas aqui geralmente se ligam em sítios diferentes dos quais os agonistas se ligam no receptor, porém vão alterar o receptor e interferir, consequentemente, na ligação do agonista. O antagonismo parcial acontece quando duas substâncias são agonistas e, por possuírem atividades ligeiramente diferentes vai acontecer a formação de um complexo menos eficaz a partir da ligação com o receptor e esse complexo pode atuar como substância antagonista parcial. Por fim, o antagonismo fisiológico, ou funcional, acontece quando dois agonistas interagem com diferentes receptores e acabam produzindo efeitos opostos. Farmacodinâmica: Receptores Introdução A farmacodinâmica é o campo da farmacologia que estuda as interações dos fármacos no organismo e seus mecanismos de ação. Os fármacos se comunicam com o organismo através de sinais químicos. A estrutura química dos fármacos é reconhecida por partes das células dos tecidos-alvo e, através de um mecanismo de transdução, o organismo produz uma resposta (imediata ou não) ao fármaco. Receptores Os fármacos se ligam em estruturas chamadas de receptores nas células dos tecidos-alvo. Os receptores são geralmente macromoléculas proteicas com uma porção extracelular que interage com a estrutura química do fármaco, e uma porção intracelular. A partir da ligação do fármaco no receptor acontece a transdução do estímulo e a produção de uma resposta no meio intracelular. Existem vários tipos de receptores, sendo que eles podem se encontrar no meio extracelular, na membrana celular, no citoplasma ou na membrana nuclear. O fármaco se liga ao receptor (graças a uma afinidade química entre os dois), essa ligação forma um complexo fármaco-receptor e isso vai produzir um efeito biológico, o que é chamado de mecanismo de transdução, então será produzido um efeito farmacológico. *Vale mencionar a existência de alvos farmacológicos, que são estruturas (diferentes de receptores) sob as quais os fármacos vão agir, por exemplo algumas enzimas. Interação Droga-Receptor Essa interação é essencial para que o efeito farmacológico aconteça, por isso existem parâmetros importantes que determinam essa interação, são eles a afinidade, seletividade, ativação de receptores e quantidade de receptores. O primeiro parâmetro é a afinidade entre a estrutura química da droga e a do receptor dela. Para que seja possível a formação do complexo fármaco-receptor e todas as outras etapas até a produção do efeito farmacológico aconteçam, primeiramente deve-se existir a afinidade da droga com o receptor. Depois pode-se mencionar a seletividade/ especificidade, isto é, a droga deve ter a estrutura química o mais específica possível para se ligar primordialmente aos receptores alvo, cuja interação vai promover a ação esperada. Quanto maior a seletividade, melhores são os efeitos farmacológicos e menores os efeitos adversos. Quanto a ativação dos receptores, também chamada de afinidade intrínseca, é importante ter em mente que apenas a afinidade química da droga com o receptor não é suficiente para se ter um efeito farmacológico, é necessário que essa interação ative o receptor para que todo o resto aconteça. A ativação geralmente provoca uma cascata de eventos intracelulares. Por fim, a quantidade de receptores é importante pois, quanto mais receptores existirem para se conectar (e estiverem conectados) aos fármacos, maior será a resposta biológica da célula. É importante ter em mente que, quanto maior a dose do fármaco, maior a quantidade de receptores ocupados por ele. . Teoria de Ação dos Fármacos Também chamada de teoria dos receptores farmacológicos, oferece uma classificação dos fármacos que é essencial na prática clínica. Essa classificação leva em conta dois parâmetros, a afinidade da droga pelo receptor e a atividade intrínseca do complexo droga-receptor. Drogas agonistas As drogas, em geral, podem ser agonistas ou antagonistas. As drogas agonistas são drogas com afinidade pelo seu receptor e que apresentam atividade intrínseca, ou seja, ao se ligarem aos receptores elas promovem um efeito intracelular. As agonistas podem ser de dois principais tipos: ●Droga agonista total: é aquela que ao se ligar ao receptor e promover a atividade intrínseca, promove uma resposta de 100% da capacidade da célula ou tecido. Quando um agonista total se liga a uma célula muscular por exemplo, ele vai desencadear uma contração máxima dessa célula. ●Droga agonista parcial: é aquela que, independente da dose, ao se ligar ao receptor e promover a atividade intrínseca, promove uma resposta de cerca de 50 % da capacidade da célula ou tecido. *Existem também as drogas agonistas inversas, porém não serão abordadas agora. Drogas antagonistas Uma droga antagonista é aquela com afinidade pelo seu receptor e que NÃO apresenta atividade intrínseca, ou seja, ao se ligar ao receptor ela NÃO promove um efeito intracelular, apenas ocupa o receptor. Existem dois principais tipos de antagonismo: ●Droga antagonista competitiva: é aquela que compete com qualquer substância agonista pela ligação com determinado receptor. Essa competição é dose dependente, com isso, a droga que estiver em maior concentração no tecido será aquela que vai se ligar mais aos receptores. ●Droga antagonista não-competitiva: é aquela que se liga a receptores de uma forma muito mais estável e duradoura, com isso, aumentar a dose de agonista não influencia na ligação dela. *Existe também o antagonismo irreversível, porém não será abordado agora. Até agora foram descritos apenas antagonistas de receptores, porém existe o antagonismo que não depende de receptores para acontecer. Esse antagonismo se refere ao efeito das substâncias que será antagônico, e o antagonismo desse tipo pode ser químico ou fisiológico. Regulação de Receptores Quando se utiliza uma droga por um determinado tempo, serão desencadeados alguns efeitos nos receptores, sendo que os dois principais são a dessensibilização e a superssensibilização. Esses efeitos reguladores são importantes pois alteram diretamentea intensidade das respostas farmacológicas, que podem ser aumentadas ou diminuídas. As regulações são reversíveis. A medida que o paciente diminui o uso da droga, o tecido retorna às condições normais. ●A dessensibilização, também chamada de taquifilaxia ou downregulation, acontece APENAS com drogas agonistas. Essa regulação é uma resposta fisiológica de adaptação onde se terá perda de receptores (eles podem internalizar e ao invés de ficarem na membrana vão para o citoplasma da célula), alteração daqueles que permanecerem (para eles deixarem de se ligar aos agonistas) e ainda um aumento da degradação metabólica do agonista. ●A superssensibilização, também chamada de up regulation, acontece APENAS com drogas antagonistas pois quando elas se encontram em excesso o tecido identifica a perda da função que o agonista gerava nele, com isso vai buscar alternativas para que essa ação volte a acontecer, e ele faz isso por meio do aumento do número de receptores Curvas Dose-Resposta Essas curvas permitem avaliar o efeito máximo, que é a resposta máxima de cada tecido para cada quantidade de droga, a concentração para se produzir 50% do efeito máximo, avaliar a potência e a eficácia da droga, e ainda permite calcular o índice terapêutico. ●Potência é a quantidade de efeito de acordo com a dosagem, por exemplo, as drogas A e B promovem um mesmo nível de redução da pressão arterial, sendo que a A promove essa redução com apenas 1 mg enquanto a B com 100 mg. Com isso, se diz que a droga A é mais potente que a B. ●Eficácia se refere apenas ao efeito máximo da droga. Considerando as drogas C e D, ambas usadas para redução da pressão arterial, se diz que a droga C é mais eficaz que a D quando independente da dose, a droga D apresenta um efeito máximo que corresponde a 50% do efeito máximo da droga C, com isso, se diz que a droga C é mais eficaz que a D. ●Índice Terapêutico é o parâmetro que analisa a segurança de uma droga baseando-se na razão entre o valor de dose efetiva e da dose letal. Quanto mais baixo o IT, maior o potencial tóxico da droga, quanto maior o IT, maior a segurança da droga. . Farmacocinética Clínica Introdução A Farmacocinética Clínica (PK) é o estudo da concentração de uma droga em diferentes espaços no corpo como plasma, urina, fluido cerebral e outros tecidos com o tempo. A PK ainda estuda a relação entre a concentração e o tempo de ação de uma droga como início, intensidade e duração da ação. O objetivo geral da PK é aumentar a eficácia da terapêutica e reduzir a toxicidade dos fármacos no paciente durante as terapias medicamentosas. A relação entre a farmacocinética e a farmacodinâmica existe, pois, a medida das concentrações plasmáticas de um fármaco traz a relação com a quantidade deste no tecido alvo. Parâmetros da Farmacocinética Tomando como exemplo um paciente que vai realizar um tratamento com a droga A, deve-se observar a seguinte tabela sabendo que posologia significa a dose que deve ser tomada em determinado intervalo de tempo. As setas amarelas indicam momentos em que se realizou coleta de sangue para avaliar a concentração plasmática da droga. Antes de detalhar as duas posologias, deve-se ter em mente o significado de alguns conceitos. Cmin é a concentração mínima de um fármaco que consegue produzir o efeito farmacológico desejado. Quando se administra uma dose abaixo do Cmin se tem a ineficácia terapêutica, que é a incapacidade daquela posologia produzir o efeito farmacológico esperado. Cmax é a concentração máxima na qual o fármaco vai apresentar o efeito farmacológico desejado sem causar toxicidade. Quando se administra uma dose acima do Cmax se tem a toxicidade, que é a produção de efeitos tóxicos a partir da droga, o que compromete a segurança dela. Janela terapêutica é o intervalo entre Cmin e Cmax onde se tem um efeito terapêutico sem alcançar a toxicidade que a droga pode oferecer quando em excesso. Tendo conhecimento dos termos explicados, agora deve-se observar as curvas das duas posologias. Observando a posologia A, percebe-se que conforme a administração foi feita, a concentração plasmática da droga chegou na janela terapêutica e se estabilizou ali, o que é o esperado para que se tenha uma eficácia terapêutica Observando a posologia B, por outro lado, percebe-se que pela dose ser muito elevada a concentração plasmática já atinge um nível tóxico, dessa forma não há eficácia terapêutica e efeitos adversos vão acontecer. Parâmetros de Exposição Além dos parâmetros descritos, existem ainda outros que são importantes na farmacocinética. Dentre os parâmetros de exposição de um fármaco pode-se mencionar o Cmax e a área sob a curva (ASC ou AUC), que quantifica a exposição relativa do indivíduo ao fármaco (quantifica a concentração de fármaco plasmático após um certo tempo) e não tem significado se for usada isoladamente. A ASC permite a determinação de outros parâmetros, como o de biodisponibilidade. *ACS baixa corresponde a pouco fármaco plasmático, o que indica elevada metabolização ou excreção por exemplo. Parâmetros de Distribuição Dentre os parâmetros de distribuição, o principal é o Volume de Distribuição (Vd) que expressa a relação entre a quantidade do fármaco (dose) no corpo e a concentração dele no sangue. Expressa o quanto a droga se distribui no organismo, o quanto é retida no meio vascular, o quanto se faz presente em cada tecido, etc. Na fórmula, D é dose, K é uma constante e AUC é a área sob a curva. Fármacos com Vd alto são aqueles que se concentram muito no tecido extravascular, enquanto fármacos com Vd baixo são retidos no compartimento vascular. Na prática, é importante conhecer o Vd porque se ele for muito baixo só é útil se o fármaco for um anticoagulante por exemplo, pois o local de ação dele é dentro dos vasos. . Existem 4 principais padrões de distribuição de fármacos. Uma droga padrão 1 apresenta elevado grau de ligação proteica plasmática, e geralmente é muito ionizada no sangue. Uma droga padrão 2 geralmente tem baixo peso molecular. Exemplos de drogas padrão 3 são o iodo e a tetraciclina, ambas se distribuem pelo corpo mas apresentam preferência por algum tecido. Por fim, uma droga padrão 4 é representada por moléculas que atravessam facilmente as membranas. Observações importantes sobre o Vd: o Vd é constante para cada droga, doenças podem alterar o Vd assim como mudanças no peso corporal também podem. Parâmetros de Eliminação ●O primeiro parâmetro de eliminação a ser descrito é a depuração (também chamada de clearance ou CL), que corresponde a medida de eliminação da droga que não considera um mecanismo ou processo específico. O CL corresponde a divisão entre a velocidade de eliminação do fármaco e a concentração dele. Quando se tem uma droga que é eliminada preferencialmente por um sistema, calcula-se o CL apenas daquele sistema, porém, se a droga for eliminada por vários sistemas deve-se calcular o CL de cada sistema e somar depois para se obter um CL sistêmico. O CL permite saber de quanto em quanto tempo o organismo se livra completamente do fármaco para que se calcule a posologia adequada para cada fármaco. ●Outro parâmetro de eliminação muito importante é o tempo de meia vida, que expressa o tempo necessário para que a concentração plasmática do fármaco se reduza à metade durante uma eliminação ou infusão constante. Esse parâmetro permite interpretar os efeitos terapêuticos e tóxicos de uma droga, a duração do efeito farmacológico, o regime posológico adequado e a dose necessária para manter uma concentração plasmática do fármaco dentro da faixa terapêutica. ●Estado de equilíbrio, também chamado de steady-state (SS) é o platô atingido, após algumas doses, quando o paciente passa a apresentar uma concentração plasmática constante. Para que se atinja o SS, a velocidade de administração da droga deve ser a mesma da velocidade de eliminação dela, considerando o intervalo de doses.Fármacos com meia vida curta atingem o SS rapidamente, enquanto fármacos com meia vida longa demoram de dias a semanas para atingirem o SS. Se baseando no SS, existem duas etapas para alcançar ele. A primeira é com a dose de ataque, que corresponde a dose que eleva imediatamente a concentração plasmática do fármaco até a concentração alvo. Em seguida, se administra a dose de manutenção, que é a dose necessária para que se estabeleça o SS, sendo a v. de administração igual à v. de eliminação. Biodisponibilidade e Bioequivalência A biodisponibilidade corresponde a fração do fármaco inalterado que alcança o sítio de ação ou um fluído biológico (como a corrente sanguínea) com acesso a esse sítio de ação. Por via endovenosa, a biodisponibilidade é sempre igual a um (100%), já pela via oral por exemplo a biodisponibilidade é sempre menor que um graças a absorção incompleta e ao efeito de primeira passagem. A necessidade de se estudar a biodisponibilidade existe, pois, sem conhecer ela pode-se provocar tanto intoxicações quanto não atingir a janela terapêutica. Fatores que afetam a biodisponibilidade Existem vários fatores que afetam a biodisponibilidade de um fármaco, dentre eles se pode citar fatores relacionados ao medicamento (como forma e fórmula farmacêutica, características do fármaco e o processo de fabricação) e fatores relacionadas ao paciente (como idade, sexo e estado de saúde). Bioequivalência Os medicamentos referência são aqueles feitos por determinados laboratórios que detém a patente desses medicamentos, assim como todos os estudos farmacocinéticos e farmacodinâmicos desse fármaco. Quando um laboratório deseja produzir um medicamento genérico de um de referência ele deve, segundo a lei, passar por estudos de bioequivalência para ser considerado bioequivalente ao medicamento de referência. Com isso, é mostrado que o medicamento genérico apresenta uma biodisponibilidade, farmacocinética e farmacodinâmica muito semelhantes às do medicamento referência. O intervalo de confiança do comportamento do medicamento teste em comparação com o medicamento referência deve ser de 90%, porém, é aceitável uma variação entre 80 e 125%. . Famílias de Receptores Introdução Ao estudar as famílias de receptores é importante conhecer seus mecanismos de transdução (cadeia de eventos gerados na célula para produzir uma resposta à droga) e os eventos bioquímicos desencadeados na célula. Quando uma droga agonista se liga a um receptor, ela muda a conformação dele e transmite um sinal para o interior da célula, a partir do qual se geram eventos que desencadeiam as respostas esperadas. Existem 4 grandes famílias de receptores, sendo que 3 são de receptores de membrana e uma que compreende receptores intracelulares (podem ser citoplasmáticos ou nucleares). Os receptores de membrana também são chamados de receptores transmembrana pois geralmente são formados por estruturas que atravessam a membrana celular. Serão abordadas apenas duas famílias, os receptores do tipo canal iônico e os receptores acoplados à proteína G. Receptores Ligados a Canais Iônicos Também chamados de receptores tipo canal iônico, ou receptores ionotrópicos, são receptores formados por um conjunto de proteínas oligoméricas dispostas ao redor de um canal iônico. Quando um agonista se acopla a esse tipo de receptor, ele vai provocar a entrada ou saída de íons da célula. Esses receptores geralmente participam das neurotransmissões, determinam as respostas mais rápidas dentro da farmacologia, sendo que o tempo entre a ligação da droga e a abertura do canal é de milissegundos. Os principais exemplos desses receptores são o nAch e o GABAa. É importante saber que os exemplos que serão explicados não são os únicos com o funcionamento que será descrito, mas são os principais. Receptor nicotínico colinérgico (nAch) Também chamado de receptor nicotínico da acetilcolina, é um importante exemplo de receptor tipo canal iônico. O agonista desse receptor vai ser a acetilcolina endógena, porém existem drogas exógenas que podem se ligar a esse receptor também. O receptor nAch é um receptor tipo canal de sódio e é formado por 5 subunidades, sendo duas delas subunidades alfa, nas quais o agonista se acopla. Quando o agonista se liga nessas subunidades, é promovido um influxo de sódio para o interior da célula e isso vai desencadear uma despolarização celular. A resposta gerada pela acetilcolina nesses receptores é uma resposta excitatória então. Na prática, se identifica esses receptores na musculatura estriada esquelética. Quando a acetilcolina se combina com esses receptores, os canais de sódio se abrem, o sódio entra na célula e despolariza ela. Como a resposta obtida é excitatória, será provocada uma contração da musculatura. GABAa O receptor GABAa é um receptor do tipo canal de cloro, dessa forma, quando o agonista que é o neurotransmissor GABA (é o principal neurotransmissor inibitório do SNC) se liga a esse receptor, será promovido um influxo de cloro para o interior da célula e, consequentemente, será provocada uma hiperpolarização celular. Pode-se dizer então, que o agonista aqui provoca uma resposta inibitória. Receptores Ligados à Proteína G Também chamados de receptores acoplados à proteína G, ou receptores metabotrópicos pois na maior parte dos casos, quando o agonista se acopla a eles, a resposta gerada será a alteração em uma etapa bioquímica do metabolismo celular. Eles representam a maior família de receptores e a de maior ocorrência no organismo (mais da metade dos receptores são dessa família). Os exemplos de receptores acoplados à proteína G são o mAch e os adrenorreceptores. A proteína G é uma proteína de membrana que é formada por três subunidades (alfa, beta e gama), sendo que a subunidade alfa possui atividade GTPase. Existem vários tipos de proteína G (os principais são a proteína Gi, proteína Gs e proteína Gq), sendo que elas interagem com vários tipos de receptores e controlarão diferentes efetores. *Os tipos de proteína G variam de acordo com o tipo de subunidade alfa presente nela. Uma proteína Gs, tem uma subunidade alfa s em sua composição por exemplo. Quando o agonista se acopla ao receptor, ele muda sua conformação e isso vai ativar a proteína G. A subunidade alfa se dissocia das outras e uma cascata de eventos é desencadeada na célula, o que vai formar mensageiros que são importantes pois eles que determinam quais proteínas serão ativadas ou inibidas para se obter a resposta desejada. . *É importante ter em mente que as drogas exógenas que atuam nos receptores imitam os agonistas endógenos Efetores controlados pela proteína G Como já foi dito, após a ligação do agonista no receptor, a subunidade alfa se desacopla das outras e vai ativar um sistema enzimático efetor na célula. Existem dois principais sistemas efetores controlados por proteína G, ambos podendo ser ativados ou inibidos por ligantes farmacológicos, e que vão provocar a formação de mensageiros ou reduzir a quantidade deles. Os dois sistemas mencionados são a via da adenilato ciclase e a via da fosfolipase. ●Via da adenilato ciclase: A adenilato ciclase (AC) quando ativada, converte o ATP intracelular em AMP cíclico (cAMP ou AMPc) que é o mensageiro intracelular responsável por ativar várias proteínas do tipo quinase, além de fosforilar várias enzimas, transportadores e outras proteínas. A intensidade de resposta será determinada pela quantidade de AMPc formado. Quando o agonista provoca uma inibição da via da AC, há uma diminuição da concentração de AMPc e isso vai provocar efeitos específicos dependendo do agonista. Um exemplo dessa via está na musculatura lisa bronquiolar. Há um receptor beta 2 adrenérgico que, quando ligado a um agonista (como a adrenalina ou um broncodilatador como o salbutamol), muda sua conformação, isso ativa a proteína Gs que vai ter sua subunidade alfa s se desligando das outras. Asubunidade alfa vai ativar o sistema efetor do tipo adenilato ciclase que vai formar o AMPc. O aumento da concentração de AMPc vai provocar o relaxamento da musculatura lisa e provocar uma broncodilatação. Outro exemplo dessa via está na musculatura cardíaca. Há um receptor beta 1 adrenérgico que, quando ligado a um agonista (como a adrenalina), muda sua conformação, isso ativa a proteína Gs que vai ter sua subunidade alfa s se desligando das outras. A subunidade alfa vai ativar o sistema efetor do tipo adenilato ciclase que vai formar o AMPc. O aumento da concentração de AMPc acaba por desencadear a abertura de canais de cálcio na membrana celular, isso vai provocar aumento da força de contração do coração e aumento da frequência cardíaca. Na musculatura cardíaca existe um receptor muscarínico 2 colinérgico que, quando ligado a um agonista (como a acetilcolina), muda sua conformação, isso ativa a proteína Gi (ou G0) que vai ter sua subunidade alfa i se desligando das outras. A subunidade alfa vai inibir o sistema efetor do tipo adenilato ciclase, o que vai reduzir a concentração de AMPc e, com isso, provoca a abertura de canais de potássio (sai da célula) e o fechamento de canais de cálcio, com isso, há uma hiperpolarização das células. Outro exemplo de inibição acontece na pré-sinapse dos neurônios onde existe um receptor alfa 2 adrenérgico que, quando ligado a um agonista muda sua conformação, isso ativa a proteína Gi (ou G0) que vai ter sua subunidade alfa i se desligando das outras. A subunidade alfa vai inibir o sistema efetor do tipo adenilato ciclase, o que vai reduzir a concentração de AMPc e, com isso, provoca a abertura de canais de potássio (sai da célula) e o fechamento de canais de cálcio, isso provoca diminuição da síntese e liberação do neurotransmissor do neurônio pré-sináptico. ●Via da fosfolipase C: a fosfolipase C quando ativada, catalisa a formação de dois mensageiros, o trifosfato de inositol (I P3) e o diacilglicerol (DAG). O I P3 é um mensageiro que aumenta a concentração intracelular de cálcio, com o aumento da concentração de cálcio intracelular são desencadeados vários eventos, como a contração, secreção, ativação enzimática e despolarização de membrana. O DAG, por outro lado, ativa proteínas quinases C responsáveis por controlar diversas funções celulares. Um exemplo dessa via acontece no músculo liso dos vasos sanguíneos, onde existe um receptor alfa 1 adrenérgico. Quando o agonista (como a adrenalina) se liga a esse receptor, ele muda sua conformação e isso ativa a proteína Gq, que vai ter sua subunidade alfa q se desligando das outras. A subunidade alfa vai ativar o sistema efetor do tipo fosfolipase C, que vai formar I P3 e DAG. O I P3 age no retículo endoplasmático promovendo liberação do cálcio (atua como um mensageiro nessa via) armazenado nessa organela para o citoplasma, isso vai desencadear aumento da concentração de cálcio intracelular Resumo ●Um receptor acoplado a proteína Gs ativa o sistema enzimático efetor da adenilato ciclase, o que leva ao aumento da concentração de AMPc intracelular. Se o tecido com o receptor for músculo liso se terá um relaxamento, se for músculo cardíaco se terá contração, se for em glândulas se tem um aumento da secreção, se for em neurônios há um aumento da liberação de neurotransmissores. ●Um receptor acoplado a proteína Gi inibe o sistema enzimático efetor da adenilato ciclase, o que leva a uma diminuição da concentração de AMPc intracelular. Os efeitos nos tecidos serão exatamente o contrário dos descritos acima, com excessão da musculatura lisa que não tem esse tipo de receptor. ●Um receptor acoplado a proteína Gq ativa o sistema enzimático efetor da fosfolipase C, o que leva a um aumento da concentração de I P3 e DAG intracelular. Se o tecido com o receptor for músculo liso se terá contração, se for músculo cardíaco se terá contração, se for em glândulas se tem um aumento da secreção, se for em neurônios há um aumento da liberação de neurotransmissores. . Noções de Antiparkinsonianos Introdução A dopamina tem grande participação na via nigroestriatal, vias mesolímbicas, vias mesocorticais e no sistema túbero- hipofisário. A via nigroestriatal é a mais relevante na doença de Parkinson, ela envolve cerca de 75% da dopamina no cérebro e consiste em corpos celulares presentes na substância negra. As vias mesolímbicas se dirigem para a área tegmental ventral, então a dopamina aqui tem grande participação nos sentimentos de prazer e recompensa. As vias mesocorticais se projetam até o córtex frontal, por isso a dopamina tem participação importante no foco e atenção. Por fim, no sistema túbero-hipofisário a dopamina exerce ação moduladora na liberação de alguns hormônios. Doença de Parkinson Na doença de Parkinson, há uma diminuição dos neurônios dopaminérgicos na substância negra que compõe a via nigroestriatal. Esse é um dos principais fatores que levam ao desenvolvimento dessa doença, e ele pode ser desencadeado por mecanismos de estresse oxidativo, aumento de produtos tóxicos nos neurônios dopaminérgicos e por influência genética (tanto por genes dominantes e recessivos como por hereditariedade). É importante lembrar que os sintomas da doença só aparecem após a perda de 70% dos neurônios dopaminérgicos da substância negra. Neurotransmissão Dopaminérgica O grande papel dos neurônios dopaminérgicos da substância negra está no papel inibitório da dopamina sobre o tálamo e globo pálido. Na doença a inibição é reduzida e as neurotransmissões excitatórias colinérgica e glutamatérgica são aumentadas. Um neurônio dopaminérgico sintetiza a dopamina a partir do aminoácido tirosina, que é captado por transportadores e, dentro do neurônio, passa pelo processo enzimático para se tornar dopamina. A primeira enzima desse processo é a tirosina-hidroxilase, que limita a síntese de dopamina e todas as outras catecolaminas, com isso qualquer droga que iniba essa enzima impede a produção da dopamina. Após a ação da primeira enzima a tirosina se torna L-DOPA que, sofre ação da enzima dopamina-descarboxilase e se torna dopamina. A dopamina é armazenada em vesículas e, após um estímulo, a vesícula é encaminhada para a membrana celular onde ela se funde e libera a dopamina por exocitose. Na fenda sináptica, a dopamina pode se ligar a receptores pós- sinápticos, sendo que na via nigroestriatal os principais são o D1 e o D2. Outro caminho que a dopamina pode seguir é se ligar a receptores pré-sinápticos, pode ser recaptada (pelos transportadores DAT) ou inativada (degradação realizada pelas enzimas MAO e COMT). Tratamento para o Parkinson No Parkinson, há uma diminuição da quantidade de neurônios produtores de dopamina, com isso os níveis de dopamina diminuem e a primeira alternativa para o tratamento é a administração de dopamina. Essa alternativa não foi eficaz pois quando a dopamina é administrada como medicamento ela deve atravessar a barreira hematoencefálica para chegar ao SNC e atuar nos seus receptores, e a dopamina é uma substância que não atravessa a barreira hematoencefálica. A outra alternativa encontrada foi o uso da levodopa (que é até hoje o esquema terapêutico básico do Parkinson) que corresponde à L-DOPA. A L-DOPA é capaz de atravessar a barreira HE, e no SNC ela é convertida (pela dopamina descarboxilase) em dopamina, que vai realizar toda a sua função já descrita. A falha desse tratamento está na presença da dopamina descarboxilase fora do SNC, com isso a L-DOPA se torna dopamina fora do SNC e isso provoca todos os efeitos colaterais do tratamento anterior. A levodopa é administrada via oral, sofre interferência de alimentos (principalmente proteínas) e o grande problema dela é a ação da dopamina descarboxilase periférica, o que faz com que apenas 1% da levodopa atravesse a barreira HE. Os efeitos adversos produzidos são náuseas, hipotensão, psicoses e complicações motoras (flutuações e discinesias).A solução encontrada para esse tratamento promissor é o uso da carbidopa associada a levodopa. A carbidopa é a substância que inibe a dopamina descarboxilase periférica permitindo que a levodopa penetre a barreira HE e realize a terapêutica esperada. A carbidopa não atravessa a barreira HE, com isso não vai inibir a dopamina descarboxilase central. A carbidopa aumenta a biodisponibilidade da L-DOPA. A levodopa + carbidopa pode ser encontrada em preparações de liberação rápida (tem limitações pois há um pico de levodopa seguido de uma queda muito rápida) ou preparações de liberação prolongada, são melhores por diminuírem as flutuações na concentração plasmática de levodopa, diminuírem os efeitos adversos periféricos (principalmente as náuseas) e os efeitos de melhora e piora (wearing off) Para melhorar ainda mais o tratamento, se associou às duas substâncias já descritas o entacapone, que vai inibir a COMT (enzima periférica e central que degrada dopamina) principalmente periférica, com isso prolonga a biodisponibilidade de L-DOPA e dopamina para o SNC. Para inibir a COMT central se usa tolcapona, pois o entacapone quase não age no SNC.
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