Resumo Aula 619 Farmacologia Antimicrobianos II

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Farmacologia — Antimicrobianos II
CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS
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FARMACOLOGIA — ANTIMICROBIANOS II
A farmacologia é a intervenção de alguma substância química — normalmente exógena 
— em um curso fisiológico que está desequilibrado.
Por exemplo: A produção da dor ocorre devido a uma lesão, ou seja, um desequilíbrio 
fisiológico aconteceu, a lesão provocou a queda de um ácido araquidônico em um citoplasma 
e houve uma cascata de reações, produzindo os mediadores inflamatórios a partir da ciclo-
-oxigenase.
O que é o anti-inflamatório? É aquela substância exógena que antagoniza a ciclo-oxige-
nase e não deixa que se produza os mediadores inflamatórios, tendo, assim, a ação anti-in-
flamatória.
A farmacologia é uma molécula que vem de fora e concerta alguma coisa na fisiologia 
que está desequilibrada.
REAÇÕES BIOQUÍMICAS — ALVO POTENCIAL
Já é sabido porque o antibiótico ataca algumas estruturas de um ser vivo, mas não ataca 
de outros, porque o estudioso que desenvolveu essa molécula pensou nas diferenças bio-
químicas entre as duas espécies e já criou uma molécula que ataca aquela estrutura que é 
diferente, explorando as diferenças.
Agora, quais são esses alvos? Os alvos de ação dos antibióticos podem ser, primeiro, as 
reações — eles interferem em reações que acontecem, que são muito importantes para a 
vida do micro-organismo como, por exemplo, a sua produção de energia.
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Reações de Classe 1
Transformar o açúcar como fonte de carbono em energia para sobrevivência é importante 
não só para micro-organismo, como também para o ser vivo. Esse é um tipo de reação que, 
apesar de ser muito importante, o antibiótico não pode atuar impedindo essa reação, porque 
é a mesma reação que o ser humano tem.
Se a pessoa toma um medicamento para não permitir que o açúcar da bactéria vire ener-
gia, esse medicamento também fará com que a sua célula humana não transforme a mesma 
fonte de carbono (açúcar) em energia, o que não é bom. Por isso, esse tipo de reação não é 
muito explorado.
Existem reações que acontecem no organismo humano e no organismo da bactéria 
que apesar de serem muito importantes, não são alvo de reação de antibióticos, porque, se 
fossem, atacaria tanto o micro-organismo quanto o ser vivo. Assim, reações desse tipo nor-
malmente não são utilizadas como alvo de ação de antibióticos.
Essas reações são chamadas de Reações de Classe 1, sendo aquelas que usam a gli-
cose (açúcar) como fonte de carbono para produzir energia. Não são muito usuais porque o 
ser humano também utiliza a mesma glicose para produzir a mesma energia. Destruir essa 
reação na bactéria também a destrói no ser humano, diminuindo a oferta de energia para o 
ser humano, o que vai render muitos efeitos colaterais — haverá muitas desordens metabó-
licas que serão secundárias ao mecanismo de ação do medicamento.
Portanto, não é interessante que os antibióticos atuem em reações bioquímicas que 
transformam glicose como fonte de carbono em energia. Da mesma forma que a bactéria 
transforma açúcar em energia, o ser humano também o faz. Se o antibiótico impedir que isso 
aconteça na bactéria, também irá impedir que isso aconteça no ser humano.
Reações de Classe 2
As Reações de Classe 2 são aquelas que usam a energia formada nas de Classe 1 para 
formar pequenas moléculas como, por exemplo, aminoácido e lactato.
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Essas reações viram alvo de reação do antibiótico porque existem moléculas (aminoáci-
dos) que não produzidos pelo ser humano e pela bactéria. Começam a aparecer as diferen-
ças dos resultados metabólicos desses seres.
Assim, pode-se destruir a produção do aminoácido que só a bactéria produz e que ela 
precisa para sobreviver, sendo possível proteger o ser humano e destruir a bactéria.
Nas Reações de Classe 2 já não se usa a glicose para produzir energia. As bactérias 
pegam a energia produzida nas Reações de Classe 1 para produzir aminoácido, por exemplo.
Existem os aminoácidos essenciais, que são produzidos pelo ser vivo. Os que não são 
produzidos devem ser consumidos através de alimentação, não podendo ser alvo dentro do 
organismo.
Ou seja, as Reações de Classe 2 que utilizam a energia produzida pelas Reações de 
Classe 1 para produzir alguma molécula são alvo de ação de antibiótico, porque aqui já apa-
recem as diferenças entre os seres biológicos (bactéria e ser humano).
Reações de Classe 3
As Reações de Classe 3 convertem as pequenas moléculas (exemplo: aminoácidos) em 
grandes, como proteínas, ácido nucleico e peptideoglicano.
Sabe-se que há uma classe de antibióticos que atuam em não deixar que se produza pep-
tideoglicano. As células humanas não produzem peptideoglicano, então, se atrapalha a pro-
dução de peptideoglicano apenas da bactéria sem atrapalhar o metabolismo do ser humano.
Os antibióticos precisam ficar procurando diferenças entre a estrutura da bactéria e a 
estrutura das células do ser humano para poder atuar só onde se mate a bactéria sem atrapa-
lhar o ser humano. Uma das formas de achar essas diferenças é dentro das reações bioquí-
micas que acontecem na bactéria e as reações bioquímicas que acontecem no ser humano.
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A bactéria usa como fonte de energia o açúcar (glicose), mas isso não pode ser um alvo 
de ação, porque o ser humano também usa a glicose como fonte de energia. Então, ignoram-
-se essas reações de tipo 1. 
Já as reações de tipo 2 pegam a energia que está produzida e a transforma em alguma 
molécula, como o aminoácido — que é o grupo amina ligado a um ácido carboxílico. Essa 
molécula se transformará em alguma coisa útil que é utilizada na estrutura celular.
O aminoácido é uma molécula pequena e já pode servir de alvo da ação de antibiótico. 
Assim, alguns antibióticos atuam a nível da produção de aminoácidos específicos que a bac-
téria produz e precisa para sobreviver.
Se esse aminoácido se conjugar em outros aminoácidos e formar uma cadeia através de 
ligações peptídicas, tem-se uma proteína, que é a principal estrutura do ser vivo em geral. 
Existem moléculas grandes, proteínas, como peptideoglicanos, que também são moléculas 
específicas da bactéria.
Um exemplo importante é o peptideoglicano, que tem a sua organização atrapalhada por 
moléculas de antibiótico, que não deixa que se produza corretamente o peptideoglicano. O 
peptideoglicano é o que dá proteção e sustentação para a célula da bactéria, fazendo com 
que ela tenha um controle osmótico perfeito para sobreviver. Sem o peptideoglicano muitas 
funções são afetadas na bactéria. Portanto, atacar o peptideoglicano é um excelente alvo de 
antibióticos e existe um grupo de antibióticos que atuam justamente na construção do pepti-
deoglicano.
Outra macro molécula que também podem ser alvo dos antibióticos é o ácido nucleico. 
Na montagem do nucleotídeo existem enzimas e fatores importantes e que o antibiótico anta-
goniza, atrapalha, ocupa o espaço do substrato, não deixando a enzima trabalhar. Portanto, 
o antibiótico atrapalha a montagem dos nucleotídeos, dos ácidos nucleicos e do material 
genético, que também é alvo de ação de antibióticos.
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Portanto, as reações de classe 1 não são um alvo promissor, porque são reações em que 
dependem a vida da bactéria, tanto do ser humano, não sendo importante como alvo poten-
cial de ação de antimicrobianos.
Um exemplo de reações de classe 2: As sulfonamidas possuem um resíduo chamado 
sulfonimalida, que e análogo do ácido p-aminobenzóico, que é essencial para a síntese de 
folato nas bactérias. O folato é uma substância que o ser humano não produz, mas a bac-
téria sim. O ser humano precisa do folato, mas é possível captá-lo através da alimentação e 
de suplementação medicamentosa. A bactéria produz o folato, mas ela não consegue captar 
da mesma forma. Assim, para ter o folato disponível para construir o seu material genético, 
a bactéria precisa do ácido p-aminobenzóico. A sulfonamida produz um análogo que imita 
o ácido p-aminobenzóico, mas que não ajuda na disponibilidade do folato, atrapalhando o 
metabolismo da bactéria. 
As reações de classe 2 são aquelas que usam a energia produzida nas reações de classe 
1 para produzir pequenas moléculas, como os aminoácidos e os folatos. A sulfonamida atra-
palha essa produção de folato, destruindo a vida normal da bactéria.
Sobre as reações de classe 3, o peptideoglicano é alvo de ação de algumas classes de 
antibióticos.
Existem medicamentos que atuam e que são tóxicos para as bactérias e para os huma-
nos, mas a concentração mínima que é exigida para que esse antibiótico atue sobre a célula 
do ser humano é maior do que a concentração que é exigida para uma bactéria.
A tabela abaixo mostra a especificidade dos inibidores de uma enzima chamada di-hi-
drofolato redutase, que reduz o di-hidrofolato em tetra-hidrofolato, que é a forma útil para a 
bactéria e para o ser humano. Ao atrapalhar a enzima que provoca essa redução, atrapalha-
-se a disponibilidade de folato. O di-hidrofolato não é útil para o metabolismo celular, sendo 
necessário ser reduzido pela enzima di-hidrofolato redutase.
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ATENÇÃO
É importante relembrar como é feita a nomenclatura de enzimas. É preciso deduzir pelo 
nome da enzima qual reação que ela provoca.
Exemplo: a di-hidrofolato redutase reduz o di-hidrofolato em alguma coisa.
A di-hirofolato redutase transforma o di-hidrofolato em trata-hidrofolato, que é o folato útil 
para o metabolismo celular tanto do ser humano quando da bactéria.
A concentração mínima da di-hidrofolato redutase é diferente quando se avalia o ser 
humano, o protozoário e a bactéria. A concentração para conseguir inibir a enzima de hidro-
folato redutase do ser humano com cada tipo de inibidor é muito maior. Assim, é necessário 
muito mais medicamento para conseguir não permitir que o tetra-hidrofolato seja produzido, 
enquanto que para o protozoário e para a bactéria são necessários menos quantidade de 
medicamento para inibir a enzima bacteriana. 
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Percebe-se que a quantidade depende de cada droga. Em relação à trimetoprima, tem-se 
o resultado 260 (humana), 0,07 (protozoária) e 0,005 (bacteriana). Em relação à pirimeta-
mina, é necessária uma concentração mais baixa para inibir a enzima humana (0,7) do que 
a bacteriana (2,5) — precisa-se de mais substância para inibir a bacteriana do que a enzima 
humana. Já a concentração de metotrexato necessário para inibir a enzima humana é de 
0,001, enquanto que ela é inativo contra a enzima bacteriana.
É importante, muito mais do que colocar uma desse alta de medicamento, é utilizar medi-
camentos diferentes que atuam em pontos diferentes. Porque se pode ter um tipo de medi-
camento que tem uma potência maior em relação à enzima humana do que em relação à 
enzima bacteriana, assim como um medicamento que tem uma potência maior em relação 
à enzima bacterina do que à enzima humana. Assim, nem sempre deve ser em relação à 
dose, mas em relação aos mecanismos e à sensibilidade da enzima específica de cada ser 
biológico.
Exemplo: A di-hidrofolato redutase humana possui uma sensibilidade ao antibiótico que é 
diferente da sensibilidade da di-hidrofolato redutase bacteriana.
Avaliando os dados da tabela acima, a trimetoprima é considerada mais segura para ser 
utilizada para o ser humano, porque irá destruir mais facilmente a bactéria. O metotrexato 
será utilizado em células com alguma alteração que devem ser destruídas — deve-se querer 
a enzima inativada quando não se quiser o crescimento e a reprodução celular, como é o 
caso dos tumores.
O bloqueio em pontos diferentes da mesma via pode ser melhor que os fármacos isola-
dos e requerer menor dose. Exemplo: Cotrimoxazol (sulfaonamida + trimetoprima).
Em relação aos mecanismos de ação, deve-se usar os possíveis alvos de ação.
Os antibióticos podem atuar em três tipos de reações diferentes, mas eles não atuam 
muito no primeiro tipo de reação — que é aquele que usa a glicose como fonte de energia —, 
agindo mais nas reações de tipo 2 e 3 — as reações de tipo 2 pegam a energia e a transforma 
em pequenas moléculas (aminoácidos e folatos) e a reação de tipo 3 transforma as pequenas 
moléculas em moléculas maiores (proteínas, ácido nucleicos e peptideoglicano).
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Um ponto que foi destacado anteriormente ao abordar os possíveis alvos de ação dos 
antibióticos foi a inibição da síntese do peptideoglicano. A imagem abaixo ajuda a representar 
como que esses medicamentos atuam e como é formada a estrutura peptideoglicano, que 
não está presente na célula humana, mas está presente na célula bacteriana. 
Os antimicrobianos que atuam na síntese de peptideoglicano são ciclosserina, cancomi-
cina, bacitracina, penicilinas, cefalosporinas e B-lactâmicos. Os B-lactâmicos impedem as 
ligações cruzadas dos peptídeos de se ligarem a cadeias tetrapeptídicas laterais.
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Percebe-se que a cadeia é estruturada na ligação cruzada entre as cadeiras terapeptídi-
cas e as ligações peptídicas.
Essa estrutura funciona como uma proteção em relação ao controle osmótico, por exem-
plo, a entrada e saída de substâncias na célula, etc.
As ligações cruzadas dependem do tipo de bactéria. No S. aureus, serão cinco resíduos 
de glicina (aminoácido) servindo como ponte para as cadeias laterais.
O NAG corresponde ao N-acetilglicosamina e o NAMA corresponde ao ácido N-aceil-
murâmico, que é a chamada camada de mureína. A camada NAMA-NAG da imagem são 
essas duas estruturas.
ATENÇÃO
Em prova, é comum que se cobre o nome completo da estrutura biológica.
A estrutura biológica é alvo de ação de qualquer medicamento, especialmente os an-
tibióticos.
Também, em prova cai a diferença entre célula bacteriana e célula humana.
Estudar a farmacologia por literatura traz o artifício visual, o que facilita a compreensão e 
a memorização da estrutura. 
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��Este material foi elaborado pela equipe pedagógica do Gran Cursos Online, de acordo com a aula 
preparada e ministrada pela professora Pollyana Lyra. 
A presente degravação tem como objetivo auxiliar no acompanhamento e na revisão do conteúdo 
ministrado na videoaula. Não recomendamos a substituição do estudo em vídeo pela leitura exclu-
siva deste material.
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