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ICTQ – Instituto de Pesquisa e Pós-Graduação para o Mercado Farmacêutico
FARMACOCINÉTICA CLÍNICA E FARMACODINÂMICA
Thiago de Melo Costa Pereira
Volume IX
Vitae Editora
Anápolis (GO), 2021
Professor Thiago de Melo Costa Pereira
Professor no Instituto de Pesquisa e Pós-Graduação para o Mercado Farmacêutico. Graduado 
em Farmácia pela Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP). Mestre em Ciências Fisiológicas 
na Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Doutor em Ciências Fisiológicas na 
Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Pós-Doutor em Farmacologia na Universidade 
de Santiago de Compostela (USC- Espanha). 
EXPEDIENTE:
Autor: ICTQ – Instituto de Pesquisa e Pós-Graduação para o Mercado Farmacêutico
Revisão Técnica: Farmacêutica Me. Juliana Cardoso
Produção: Vitae Editora
Edição: Egle Leonardi e Jemima Bispo
Colaboraram nesta edição: Erika Di Pardi e Janaina Araújo
Diagramação: Cynara Miralha
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FARMACOCINÉTICA CLÍNICA E FARMACODINÂMICA
Por Thiago de Melo Costa Pereira
FARMACODINÂMICA CLÍNICA
A Farmacodinâmica se relaciona a tudo aquilo que a substância ativa faz com o organismo, 
os mecanismos de ação dos fármacos, possíveis efeitos colaterais que são indissociáveis de 
alguns mecanismos de ação, sendo ainda de extrema importância para os profissionais 
farmacêuticos.
COMO AGEM OS FÁRMACOS?
Obviamente, cada fármaco possui seu alvo, receptor específico, sua enzima, que pode ser 
estimulada ou inibida.
No entanto, o sal de fruta, por exemplo, tem como substância ativa o Bicarbonato de sódio, 
agindo com o ácido clorídrico. Nesse meio ácido, é formado o Cloreto de sódio, liberando 
o Hidrogênio para reagir com o Bicarbonato. Em seguida, ocorre a forma CO2 e água, gerando 
bolhas. Isso permite um efeito colateral que pode culminar com a eructação excessiva. 
Entretanto, o bicarbonato não apresentou nenhum efeito direito em receptores ou enzimas. 
Da mesma forma o Manitol, se usado por via oral, pode ter um importante efeito laxante 
apenas por efeito osmótico, uma vez que o medicamento não é absorvido pela via luminal. 
Ele não foi absorvido, distribuído ou metabolizado, sendo apenas foi excretado. Também 
não interagiu em receptor, mesmo assim exerceu o efeito desejado, ou seja, o efeito laxante 
por via oral. Assim, o Manitol continua não tendo um alvo específico.
Da mesma forma, uma pastilha de Permanganato de potássio, usado em indivíduos com 
Catapora, desponta como o manganês apenas com ação oxidante ou de óxido redução. Nesse 
caso, não há receptor. Também não existem receptores para o Lítio, assim como para vários 
anestésicos voláteis que parecem desorganizar membranas. 
Nem sempre um fármaco possui um alvo específico. De fato, existe um grupo não atuante 
em receptores clássicos (mas podem exercer seus efeitos) e outros que têm um receptor 
envolvido (uma proteína, geralmente encontrada na membrana celular ou no meio citozoico 
e que passam a ser alvos para determinadas substâncias). Neste ponto, é importante abortar 
a ideia de que a Farmacodinâmica estuda apenas receptores, mas abarca os efeitos que os 
fármacos provocam, sejam eles mediados por mecanismos de óxido redução, desnaturação 
proteica, osmóticos, regulação do pH etc. A percepção de que a substância ativa está envol-
vendo uma atuação em receptores pode ser evidenciada por meio da dose. Ou seja, um 
indivíduo de 70kg (70 milhões de mg) tem uma resposta com o Clonazepam de 0,5 mg. 
Exemplificando, é como se um indivíduo tivesse R$ 70 milhões na conta bancária e fizesse 
questão de receber R$ 0,50. O mais curioso é que o Rivotril (0,5 mg) faz uma enorme diferença 
em 70 milhões de mg do indivíduo. O que justifica o efeito desejado é o fato do medicamento 
se ligar a sítios específicos. Isso pode ser explicado por meio de três características importantes, 
a partir do exemplo do próprio Clonazepam, um benzodiazepínico:
1. Alta potência: utilizando uma quantidade pequena da substância, é possível observar 
um efeito biológico. Os medicamentos podem variar em seus miligramas, mas a diferença 
é absurda, ao comparar com o indivíduo que possui 70kg ou 90kg, por exemplo, exercendo 
efeito com uma substância que está diluída em meio a um comprimido de 1g ou menos. 
É impressionante a quantidade e a disparidade de massa entre o indivíduo que ingere e a 
substância ativa em questão. 
2. Seletividade química: pequenas modificações na estrutura do Clonazepam fazem 
com que ele perca completamente a sua atividade. Ela depende de diversos grupos nos 
sistemas dos benzodiazepínicos, mas a retirada do cloro faz com que haja uma perda na sua 
afinidade. Possivelmente, a chance de se ligar ao receptor depende de uma série de elementos 
químicos que estão ao redor do grupo em questão. 
O fármaco tem afinidade pelo receptor, por isso, só vai interagir onde é mais expresso 
aquele receptor específico. Depende também de indivíduos que variam na expressão de 
receptor, por exemplo, é natural que um paciente com hipertireoidismo apresente taquicardia, 
um sinal clássico quando se estuda fisiopatologia do hipertireoidismo. A razão é bem 
explicada: sabe-se que, sob efeito dos hormônios T3 e T4, a quantidade de receptores no 
coração para Adrenalina aumenta, fazendo com que a Adrenalina se ligue com mais facilidade 
no coração, aumentando, portanto, o débito cardíaco. 
3. Seletividade biológica: tem maior chance de resposta se o receptor estiver mais 
expresso naquele local, se estiver menos expresso ele atuará menos. Quem define o efeito 
final da substância também depende da quantidade final de receptores envolvidos.
A adrenalina na coronária é vasodilatadora. Enquanto na região da pele, na região 
esplâncnica, que não precisa contar com tanto sangue, prevalece uma resposta constritora, 
enquanto nas coronárias uma resposta vasodilatadora, uma resposta de luta ou fuga. Essa 
substância pode ter efeito antagônico uma vez que, na pele há receptores alfa adrenérgicos, 
enquanto no coração, nas áreas coronárias, existe o receptor beta 2 adrenérgico. Quando 
ligado em beta 2 ele faz vasodilatação, já quando ligado em alfa, faz vasoconstrição. Ou seja, 
o efeito da adrenalina não é feito pela própria substância, mas sim pelo receptor em que o 
tecido está expressando. 
Quando o fármaco necessita de receptor, a resposta final é conjugada onde está o receptor 
envolvido e qual é a estrutura química para que haja o encaixe perfeito. 
“Os fármacos não criam efeitos, mas em vez disso modulam funções fisiológicas intrínsecas” 
(Goodman & Gilman, 2001). 
Ou seja, apenas o encaixe com o receptor não é o suficiente para tudo ser desencadeado. 
É preciso aproveitar um sistema fisiológico funcionante para que apenas o fármaco atue 
modulando. Por isso, em cadáveres, não é possível ver respostas biológicas sob a exposição 
a um fármaco, é preciso da célula viva para que haja essas respostas biológicas.
CONCEITO DE RECEPTOR
“Uma molécula ou complexo de moléculas, capaz de reconhecer e interagir com hormônio, 
droga ou neurotransmissor e, após essa interação, gerar sinal capaz de iniciar uma cadeia de 
eventos que resultaria em resposta biológica” (Kahn, 1976).
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Apesar de ser um conceito antigo, acredita-se que seja um dos mais completos em relação 
aos receptores. Não é possível vincular que o receptor está atrelado à substância ativa, 
xenobióticos, fármacos. Na verdade, o receptor pode interagir com substâncias produzidas 
pelo indivíduo, como hormônios, neurotransmissores, podendo ainda ser a substância 
xenobiótica, aquela produzida em indústria que mimetiza ou se comporta como se fosse 
um hormônio ou um neurotransmissor, por exemplo.
Um receptor beta do coração, por exemplo, pode ser alvo da Adrenalina, que foi produzida 
pela glândula renal. Também da noradrenalina, produzida por fibras pós-gangleonárias ou 
pode ser alvo do Fenoterol, um antiasmático que também se liga no mesmo receptor. Quando 
perturbado, gera um sinal capaz de iniciar uma cadeia de eventos que, depois dessa 
interação, resulta emresposta biológica, dependendo de uma série de outras cascatas futuras. 
Estima-se que um indivíduo tenha em torno de 1 milhão a 10 milhões de receptores em 
cada célula, sendo que é formado por cerca de 100 trilhões de células. O que acontecem são 
projeções de 3,3 x 10¹⁴ colisões/seg, mas somente 20 milhões de colisões/seg conseguem 
interagir.
O encaixe de substância ativa é estabelecido por meio de ligações intermoleculares, 
podendo ser ligações iônicas (uma porção do fármaco com carga positiva e um receptor 
que expressa um grupo fosfato, ocorrendo uma possível atração, conforme imagem abaixo). 
Também pode acontecer uma ligação íon dipolo, entre uma hidroxila e uma carga efetiva. 
Como o oxigênio é eletronegativo, ele atrai mais elétrons para ele e deixa o oxigênio carente 
de elétrons, onde ocorre interação íon dipolo, uma possível aproximação.
Em outro caso, tem-se um dipolo com outro dipolo. Ele tem uma carga negativa parcial, 
por conta do oxigênio negativo, e o outro uma carga parcial positiva, havendo uma possível 
aproximação. Nenhuma interação acontece por conta de uma ligação dessa, uma vez que 
elas são extremamente fracas. O que existe, na verdade, é uma soma de pequenas interações, 
sejam iônicas, íon dipolo, dipolo-dipolo ou Van der Waals. A soma dessas ligações pode ter 
uma liberação de energia suficiente para que haja o encaixe que dure nanosegundos. Dificilmente, 
uma ligação assim dura minutos, a menos que seja uma ligação covalente, o que não é comum, 
comum são ligações intermoleculares de encaixe e desencaixe.
Também acontecem ligações com grupos apolares, não sendo comum ter apenas uma fonte 
de ligações de Van der Waals, pois são ligações extremamente fracas. Na figura abaixo, é 
apresentada uma estrutura apolar que pode facilmente passar uma membrana, encontrar o 
seu receptor no meio citosólico. Se a substância encaixar em uma parte de membrana polar, 
o que for apolar não vai encaixar. Ela precisa se ligar em uma superfície extremamente apolar, 
rica em aminoácidos com resíduos apolares, como a glicina, alanina, valina etc. A maioria 
dos receptores contém estruturas proteicas, lembrando que as proteínas são sucessões de 
aminoácidos que, por sua vez, têm resíduos polares, apolares, com carga negativa, positiva, 
permitindo uma conformação 3D em que o fármaco se encaixa naquela região específica. 
Nem todo indivíduo tem a mesma sequência de aminoácidos para formar o receptor 
beta. Uma pessoa pode ter uma ramificação beta, ou mesmo uma ramificação diferente de 
outra pessoa. 
Supondo que um receptor do indivíduo A tenha afinidade com a Adrenalina, no indivíduo 
B, o receptor é um pouco mais aberto, então a afinidade não é tão boa, ela é frouxa para essa 
ligação. Ou seja, qual dos dois indivíduos tem a tendência de apresentar taquicardia? Pelo 
formato do receptor, o indivíduo A tem maior afinidade com a Adrenalina, que consegue 
uma resposta contrátil maior, o que pode justificar um aumento da frequência cardíaca, 
assim como o aumento da força, uma maior pré-disposição a uma insuficiência cardíaca 
pelo excesso de trabalho e nível de pressão arterial aumentado.
Se os pacientes A e B forem tratados com Atenolol, o paciente A, por ter mais afinidade 
com a Adrenalina, na hora de usar o Atenolol pode ter um certo problema de resposta. Nesse 
caso, serão necessárias doses cada vez maiores para tentar bloquear o receptor. Isso explica 
por que existe tanta variabilidade entre pessoas que tomam a mesma substância ativa. 
O que pode fazer essa resposta ser diferente é a interação com o receptor. Não se pode dizer 
que todos têm a mesma sequência exata de aminoácidos. 
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Esses receptores também exigem uma conformação tridimensional. Existe uma estereos-
seletividade, de forma que se pode ter a mesma molécula, mas a forma como ela está girada 
interfere na afinidade pelo receptor. 
Observando no desenho abaixo, o primeiro triângulo faz o encaixe correto, já o segundo 
triângulo, para que ocorra o encaixe, é necessária outra orientação especial. Dependendo da 
forma como se encaixa, terá uma resposta final mediada pelo receptor. 
É possível visualizar variações de moléculas, como exemplos no quadro abaixo:
Por exemplo, o Ibuprofeno tem um importante efeito analgésico quando está na forma 
levógira, diferente da forma dextrógira, que não funciona. Na farmácia, é vendida a forma 
racêmica, mas só a forma L é funcional como analgésico. Se a forma D não for convertida na 
forma L, não tem um efeito analgésico importante. 
A Talidomida foi usada por gestantes na década de 1950, isso levou os bebês a terem graves 
problemas de teratogenia, ou seja, com má formação dos membros. Percebeu-se que a forma 
teratogênica da Talidomida é somente a forma D. Se houvesse apenas a forma L, ela teria 
efeito analgésico, antiemético e sedativo. Ocorre que, o corpo humano tem exonerases que 
podem converter a forma L em forma D. Até hoje, a Talidomida tem um alto potencial 
teratogênico que não deve ser prescrito para mulheres em idade fértil.
No caso do Propranolol, funciona como um excelente beta bloqueador na forma L, no 
entanto, na forma D funciona como estabilizante de membrana, bloqueando o canal de sódio. 
O Propranolol é um beta bloqueador, mas, por ser um bloqueador de canais de sódio, pode 
atuar como antiarrítmico. 
A Noradrenalina é 100 vezes mais potente em sua forma levógira, ficando menos potente 
na forma dextrógira. Isso explica por que existem diferenças de preços tão grandes entre as 
ampolas. Para estudos experimentais com foco em uma forma mais potente é comprada a 
Noradrenalina na forma L. 
A Metadona é um opioide, sendo 50 vezes mais potente na forma L.
Percebe-se que, geralmente, os fármacos privilegiam uma estrutura L com maior propriedade, 
isso ocorre porque os aminoácidos presentes no organismo são também na forma L. 
Enquanto os carboidratos estão na forma D, existe o princípio da estereoisomeria, em que 
os aminoácidos estão na forma L, tendo maior compatibilidade com a interação dos receptores 
a partir de estruturas da forma levógira.
A imagem abaixo exibe um possível fármaco interagindo em uma região do receptor. A 
parte roxa interage no sítio ativo. Tem-se a estrutura proteica ancorada na membrana. 
O encaixe no sítio de ligação permite uma mudança conformacional do receptor, que gera 
respostas citosólicas, chamadas de transdução de sinal. Essa transdução de sinal só ocorre 
após a ligação da substância ativa, no receptor, que muda a conformação e ativa os men-
sageiros. Isso pode gerar um efeito celular rápido, como o aumento de cálcio, redução dos 
níveis de cloro, aumento dos níveis de sódio (a depender de cada efeito) ou alterações diretas 
no citoesqueleto, para que haja movimentação dos microtúbulos, o aumento da quantida-
de deles, ou estimulando os fatos de transmissão para que novos genes sejam expressos. 
Produz-se ainda RNA mensageiro e, consequentemente, proteínas. Como há transdução 
de sinal mexendo com a parte nuclear, essa tende a ser uma das respostas mais lentas já 
conhecidas, ou seja, uma substância que interage inicialmente com o receptor, cujo efeito 
pode não acontecer em questão de segundos. Como é preciso aguardar a produção de RNA 
mensageiro para que ele atue no ribossomo, produzindo depois as proteínas, isso pode 
levar horas, dias ou mesmo semanas.
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Em laboratório, é feito uma indução de convulsão em camundongo. Usa-se esses animais 
experimentais para epilepsia. Assim, é feita a investigação de novas drogas que possam 
bloquear o efeito pró-convulsivante. Em um dos camundongos, foi utilizado o efeito de um 
receptor que ajuda a entrada de cloreto na célula, no entanto, o bloqueio desse receptor não 
deixa entrar cloreto e, portanto, o animal desenvolve espasmos e crises convulsivas pela 
ausência de hiperpolarização. 
Já outro camundongo foi tratado com a mesma substância, mas, logo depois, foi tratado 
com Diazepam, um estimulador da entrada de cloreto nas células. 
Em um terceiro camundongo,foi feito um estudo com óleo essencial de camomila. Foi 
observado que a camomila fazia um efeito pró-convulsivante. Quando associado ao Diazepam, 
não foi perdido o efeito anticonvulsivante. 
Uma pessoa, ao tomar um susto, pode continuar sentindo os efeitos do susto, como coração 
acelerado e pernas tremendo. Isso ocorrer por conta dos receptores.
Quando a glândula suprarrenal libera a Adrenalina, ela se liga em receptores do músculo 
para aumentar a frequência cardíaca. Ao mesmo tempo, ela se liga em receptores do fígado 
para liberar mais glicose. Portanto, uma mesma substância aumenta a glicemia e a frequência 
cardíaca. 
Esse não é um efeito que dura apenas na hora do susto, mas pode influenciar nos 
próximos minutos, a ponto de causar alteração da pressão arterial e o indivíduo ser encarado 
como hipertenso numa situação de estresse, ou ser encarado como diabético, simplesmente 
por uma liberação maciça de Adrenalina que ocorreu minutos antes. 
Essa difusibilidade de respostas da mesma substância pode ser justificada por diferentes 
receptores expressos em diferentes tecidos.
NATUREZA DOS RECEPTORES 
Existem tipos diferentes de receptores, localizados em membrana, citoplasma, núcleo das 
células, lembrando que enzimas e DNA também podem funcionar como receptores.
SUPERFAMÍLIAS 
Receptores tipo 1: ligados a canais iônicos ou ionotrópicos (inotrópicos);
Receptores tipo 2: acoplados à proteína G ou metabotrópicos; 
Receptores tipo 3: ligados à quinase; 
Receptores tipo 4: regulam a transcrição de genes ou receptores nucleares.
Observando a figura abaixo, a primeira mostra a Acetilcolina ligando-se a um receptor. 
Após a ligação da Acetilcolina, ela permite a entrada de sódio e saída de potássio. Se ela 
atua de forma direta, e a resposta é uma abertura de canal iônico, então, o primeiro exemplo 
seria o tipo 1, ou seja, ligados a canais iônicos ou inotrópicos.
Existem substâncias que, ao ligar-se ao receptor, não possuem resposta direta de abertura 
de canal iônico. No entanto, precisam se ligar a uma proteína G e essa proteína estimulada 
gera um impacto futuro. Esse grupo de receptores são chamados de metabotrópicos, ou 
acoplados a proteína G.
No terceiro exemplo, a Insulina liga-se ao seu receptor, ativando a enzima tirosina-quinase. 
A tirosina é um aminoácido. Na Bioquímica, quinase se refere a um princípio de fosforilação, 
ou seja, doação de um grupo fosfato para a tirosina, que está presente na proteína alvo. 
Assim, ela recebe um fosfato por meio dessa enzima tirosina-quinase, considerada o pri-
meiro gatilho para a ativação de uma resposta celular. 
Por fim, existem hormônios que podem atravessar a membrana, ligando-se em recepto-
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res do citosol e esses receptores migram em direção ao núcleo, trazendo respostas de trans-
crição, depois tradução, gerando as proteínas. Esses receptores são chamados de acoplados 
ao núcleo.