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Como agem os Fármacos Proteínas Alvo canais iônicos, enzimas, moléculas carreadoras (proteínas transportadoras). Nessas proteínas tem-se os receptores para realizar a ligação dessas substâncias. CANAIS IÔNICOS (Sempre passivo!) Consistem em moléculas proteicas (pois são formados por subunidades proteicas) organizadas para formar poros contendo água que atravessam a membrana e podem mudar seu estado entre aberto e fechado. Se o canal se abrir, possibilita a passagem de íons, se estiver fechado ou em estado de repouso/inativado, não permite a entrada de íons. No estado inativo, mesmo com estímulo não possibilita a passagem de íons. Se estiver em repouso, quando tiver estímulo, ele se abre possibilitando a entrada de íon. Direção dos íons depende do gradiente eletroquímico. Depende de um gradiente de concentração e elétron. Pois o transporte por canal iônico sempre será passivo. SELETIVIDADE Canais são geralmente seletivos para cátions ou ânions. Geralmente são classificados como seletivos para cátions ou ânions. CANAIS DE CÁTIONS seletivos, permite a passagem de um determinado íon. (Canal para sódio, só para sódio. Canal para potássio, só potássio) Não seletivos, pode possibilitar a entrada de vários íons positivos (ex: sódio e cálcio) CANAIS DE ÂNIONS o mais importante é o de cloreto!! O cloreto tem maior concentração no meio extracelular. Em função disso, por meio de canal de cloro, o cloro sempre vai entrar na célula. Pois é a favor do gradiente de concentração. Sofre difusão do meio extra para o meio intracelular. Os canais também são classificados como: CANAIS CONTROLADOS POR VOLTAGEM Só se abre em resposta ao estímulo, então tem que haver despolarização da membrana para que ele possa se abrir. Não tem uma substância que vai se ligar ao canal controlado por voltagem para ele se abrir, logo tem que haver um estímulo (ex: toque) que gere uma alteração na propriedade da membrana, que vai abrir o canal. Despolarização da membrana Ex.: canais de Na+, K+ e Ca++ Na membrana do neurônio tem canal controlado por ligante e canal controlado por voltagem, um canal controlado por voltagem pode se abrir, depois que tenha sido aberto um canal controlado por ligante. Pois se o canal controlado por ligante se abrir, vai entrar íons, gerando despolarização, que possibilita a abertura do canal dependente de voltagem, para auxiliar na propagação do estímulo. Isso ocorre bastante no axônio. CANAIS CONTROLADOS POR LIGANTES Necessitam de uma substância química para ativa-los, possibilitando a passagem de íons. É onde a maioria dos neurotransmissores rápidos atuam. Faz com que os canais se abram rapidamente e de forma imediata ocorra a despolarização para que se tenham as sinapses. São seletivos. Ativados pela ligação de um ligante químico Ativados por neurotransmissores rápidos FÁRMACOS: Pode se ligar ao sítio receptor ou a outras partes da molécula, como por exemplo um sitio alostérico. Ex.: anestésicos locais (canal de sódio controlado por voltagem, se ligam no canal de sódio quando está inativado. O anestésico impede imediatamente a entrada de íons, não tendo despolarização, o que faz com que diminua sinapses.) Ex.: tranquilizantes benzodiazepínicos (se ligam a sítios alostéricos, aumentando a afinidade do sitio receptor para o GABA. Quando o GABA se liga no sítio específico tem-se a entrada de cloreto. Efeito modulador. O benzodiazepínico se ligou ao sítio alostérico, aumento a afinidade do sítio receptor por GABA, quando se liga, o canal iônico se abre para ter entrada de íons cloreto. O que gera hiperpolarização, que acalma o indivíduo, desativando as sinapses e diminuindo a liberação de neurotransmissores). INTERAÇÃO ao canal pode ser indireta ou direta (o fármaco se liga ao receptor no canal e já gera efeito). Quando é indireta, precisa-se da presença de um mensageiro químico intermediário (ex: proteína G). Alguns canais iônicos podem responder a sinais intracelulares: Canais de K+ ativados por Ca++. Um excesso de cálcio intracelular pode ativar o canal de potássio. Uma alta concentração de cálcio ativa o canal para que tenha saída de potássio da célula a fim de evitar uma despolarização excessiva, para que perca carga positiva. Quando o canal de potássio se abre, sai potássio, deixando o interior mais negativo. Canais de K+ sensíveis ao ATP. Quando tem queda de ATP intracelular se tem ativação do canal de potássio, para que se tenha saída de potássio, para que tenha hiperpolarização, para acalmar a célula que está com depressão de ATP/ energia. ENZIMAS Fármacos também podem atuar nas enzimas. Moléculas do fármaco atuam como SUBSTRATO ANÁLOGO. Eles têm que ter uma estrutura semelhante à do substrato original, para que eles possam se ligar ao sítio ativo da enzima, senão ele não consegue. Os fármacos atuam nas enzimas a fim de inibir a atividade dessas enzimas tanto por inibição competitiva, como por inibição não competitiva. Inibição competitiva: quando o fármaco e o substrato competem pelo sitio ativo da enzima (ou sítio de inibição da enzima) Inibição não competitiva: tem dois tipos 1) fármaco e substrato competem pelo sitio de ativação, pode ser ligação forte (INIBIÇÃO IRREVERSÍVEL), NÃO COMPETE COM O SUBSTRATO. Pode aumentar a concentração do substrato, mas não vai deslocar o fármaco do sítio ativo, pois é uma ligação forte. 2) LIGAÇÃO REVERSÍVEL: quando o fármaco se liga a um sítio alostérico ou a um outro sítio da enzima, pois se tem um medicamento antagonista alostérico (diminui a afinidade do sítio ativo com o substrato), o fármaco não compete com o substrato, mas se liga ao sitio alostérico// ou outro sitio da enzima, pois está diminuindo a velocidade de catálise, independentemente de o substrato estar se ligando ou não ao sítio ativo. FALSO SUBSTRATO: o fármaco também pode atuar como falso substrato, ele sofre ação da enzima que reconhece também o falso substrato (tem competição pela enzima. Ela reconhece os dois), o que forma um metabólito anômalo, não exerce o mesmo efeito do metabólito comum da reação. No fim, tem menos metabólito normal do que teria se não houvesse o falso substrato. Esse metabolito anômalo não exerce o mesmo efeito do metabolito comum da reação. A noradrenalina é metabolizada a adrenalina, que tem uma função. A metil-dopa é metabolizada a metil-noradrenalina, que não faz o que a noradrenalina faz. É um metabolito anômalo. PRÓ-FÁRMACOS: depende de uma enzima para dar origem ao fármaco ativo que vai atuar no organismo. A enzima reconhece o pró-fármaco, e produz fármaco ativo. Tem menos produto proveniente do metabólito normal. MOLÉCULAS TRANSPORTADORAS (ou proteínas integrais de membrana) que são responsáveis pelo transporte de Íons e pequenas moléculas orgânicas Ex.: transportadoras de glicose (favorecem a absorção de glicose no TGI) e aminoácidos Moléculas transportadoras responsáveis pela reabsorção quanto secreção de Íons e moléculas orgânicas (túbulo renal) ex: vários diuréticos, a fim de reduzir a excreção de sódio e cloreto, com objetivo de reduzir a pressão do indivíduo. Captação de precursores de neurotransmissores, como a proteína responsável pela recaptura de colina, para que ocorra novamente síntese de acetilcolina. Captação de neurotransmissores (glutamato, GABA, glicina, noradrenalina, serotonina, ...). Todas essas proteínas responsáveis pela recaptura de neurotransmissor, podem ser inibidas com o uso de medicamentos. Por exemplo, pegar um inibidor da captura de serotonina, um antidepressivo com a função de aumentar os níveis de serotonina. Ele vai atuarna proteína que iria recaptar a serotonina na fenda sináptica. Se inibe esse passo, a serotonina não volta para o neurônio pré-sináptico e ela fica na fenda sináptica, tendo mais serotonina atuando nos receptores pós-sinápticos, tendo melhora do humor. As proteínas transportadoras realizam seu papel associadas ao transporte de íons, através dos mecanismos de simporte e antiporte, onde se depende do gradiente de concentração iônico. SÍTIO moléculas; fármacos TIPOS DE RECEPTORES TIPO I, II, III, IV Tipo I Receptores ionotrópicos ou canais iônicos dependentes de ligante Proteínas de membrana, uma vez que atravessam toda a bicamada lipídica, na forma de um canal. Sítio de ligação orientado para o meio extracelular, local onde as substancias iram se ligar. Neurotransmissores rápidos (principais locais de ação dos neurotransmissores rápidos), ou seja, de neurotransmissores que tiveram resposta rápida, como o glutamato. Alteram o potencial e composição iônica da membrana celular Ex.: receptor nicotínico da acetilcolina (que tem dois receptores: os nicotínicos e os muscarínicos, mas somente o nicotínico é exemplo de receptor tipo I, logo, gera resposta rápida) Receptor GABAa (somente esse é receptor tipo I), glicina Receptores do glutamato (NMDA, receptor AMPA e de cainato. Todos geram resposta rápida, pois é um canal iônico, com a entrada de íons, tem-se a despolarização.) Proteinocinases enzimas intracelulares que são ativadas por um receptor tipo II, que podem atuar em canais iônicos. (Proteínas quinases que podem ser ativadas por um receptor tipo II). Sempre adiciona um fosfato no canal iônico. Assim, ou ele se abre (liberando a passagem de íons), ou é bloqueado (impede a saída ou entrada de íons). Isso gera resposta, pois gera despolarização ou hiperpolarização da célula. ESTRUTURA MOLECULAR Ex.: receptor nicotínico da acetilcolina, sendo formado por 5 subunidades proteicas que se unem para formar esse poro canal iônica que atravessa a membrana. São duas subunidades alfa, uma beta e uma delta e uma gama. Cada subunidade alfa possui um sítio de ligação para molécula de acetilcolina, logo tem-se dois sítios para ligação da acetilcolina. Para ser ativado, precisa-se de duas moléculas de acetilcolina, cada uma se ligando a um sítio ativo. Quando se tem a ligação, o canal iônico se abre, possibilitando a passagem de sódio, gerando a despolarização. Exemplo de de receptor nicotínico: fibra do tecido muscular esquelético. Importante para que tenha contração do tecido muscular esquelético. Quem libera acetilcolina é um motoneurônio somático, liberando acetilcolina que se liga ao receptor nicotínico na fibra muscular, abrindo o canal iônico. Sempre que for um canal nicotínico, tem a entrada de sódio, tendo despolarização, que é propaga pelos túbulos T, ativando o reticulo sarcoplasmático, tendo a liberação de cálcio, se ligando à tropomina que afasta a tropomiosina da actina, chega a miosina que se liga à actina, que realiza a contração muscular. Tipo II Receptores acoplados à proteína G, ou seja, a resposta é mais lenta pois depende de um mensageiro químico intermediário (proteína G) Receptores metabotrópicos (ou heptahelicoidais: atravessam sete vezes a membrana, na forma de alfa-hélice). Depende de um mensageiro intermediário São receptores de membrana acoplados a sistemas efetores intracelulares por uma proteína G. Esses sistemas efetores seriam a próxima substancia a ser ativada. Ou seja, depende do receptor, da ativação da proteína G, para ter uma resposta e atuar no sistema efetor, que pode ser um canal iônico ou enzimas. Ex.: receptores para vários hormônios (receptores metabotrópicos) Receptores muscarínicos da acetilcolina (todos!) Rreceptores adrenérgicos (todos os receptores de adrenalina e noradrenalina são metabotropicos, tanto alfa como beta adrenérgico. Todos são tipo II) Receptores de opióides (mica, delta e kapa) Receptores de aminoácido (GABAb, glutamato) Uma célula pode expressar cerca de 20 GPCR (receptores acoplados à proteína G). Um único neurônio pode ter cerca de 20 receptores tipo II. Exemplo de receptor metabotrópico: receptor beta-adrenérgico, presente no músculo cardíaco. Formado por uma única cadeia polipeptídica, uma única proteína, formada por até 1100 aminoácidos, e atravessa a membrana na forma de sete alfa-hélices. Ela tem sempre o domínio aminoterminal (final de um aminoácido) voltado para o meio extracelular e o domínio carboxiterminal voltado para o meio intracelular. A proteína G se liga ao grupamento carboxílico; a substância (medicamentos, neurotransmissores, hormônios) se liga ao domínio aminoterminal. No receptor beta-adrenérgico, quem se liga é a noradrenalina. Proteína G As proteínas G englobam uma família de proteínas ancoradas à superfície interna da membrana, quando estão em repouso. Função: atuam como transdutores celulares, que tem que reconhecer um receptor ativado (no caso, o receptor tipo II) e vai propagar a mensagem para o meio intracelular, para o sistema efetor (enzima ou canal iônico). Formada por três subunidades: alfa, beta e gama. Ligada à subunidade alfa, tem-se uma molécula de GDP. Quando a proteína G está em repouso, ela está ancorada à superfície interna da membrana. O receptor é ocupado por um agonista (que se liga ao domínio aminoterminal), chega a substancia e se liga ao receptor tipo II. Quando o agonista se liga ao receptor, ele sofre alteração conformacional, para expor o domínio carboxiterminal, que é o domínio intracelular, à proteína G. Essa ativação do receptor faz com que a proteína G se ligue ao domínio carboxiterminal. Quando a proteína G se liga, ela se liga por inteiro ao receptor, sendo ativada, liberando GDP da subunidade alfa, e entra GTP. Quando GTP se liga à subunidade alfa, faz com que a proteína G seja clivada em duas partes: em complexo alfa-GTP e complexo beta-gama, que sofrem difusão através da membrana e atuam nas proteínas efetoras/ sistemas efetores. Existem quatro tipos de proteínas G: Proteína Gs: sempre que a proteína Gs for ativada, ela atuará numa enzima, a adenilato ciclase, que aumentará a formação do AMPc. Proteína Gi: sempre que a proteína Gi for ativada, terá inibição/redução da atividade da adenilato ciclase. Logo, tem-se a diminuição da formação do AMPc. Proteína Go: quando a proteína Go for ativada, quem atua é a subunidade beta-gama, com objetivo de abrir canais de potássio, para que eles se abram e tenha saída de potássio da célula, tendo hiperpolarização Proteína Gq: quando a proteína Gq atua, ativa a fosfolipase C, que aumenta a formação de dois segundos mensageiros: o inositol trifosfato (IP3) e o diacilglicerol. Término da ação da proteína G: Quando a enzima GTPase (localizada na subunidade α) hidrolisar GTP (localizada na subunidade alfa) em GDP. Os complexos da proteína G se desligam dos sistemas efetores e se unirão novamente. Logo, a subunidade alfa se unirá à subunidade beta-gama, formando o complexo proteína G que ficará ancorada na superfície interna da membrana até que ela seja ativada novamente. ALVOS DAS PROTEÍNAS G: sistemas efetores Adenilil-ciclase (também chamada de adenilato-ciclase), que, uma vez estimulada, formará o AMPc. Fosfolipase C, que, uma vez, ativada forma o IP3 e o diacilglicerol Canais iônicos: geralmente canal de potássio ou de cálcio. AMPc É um nucleotídeo sintetizado no interior da célula a partir do ATP por ação da enzima ancorada a membrana adenilil-ciclase. A adenilato ciclase produz AMPc causando a hidrólise do ATP. Inativação por fosfodiesterases (hidrolisamAMPc formando AMP inativo). As proteínas transportadoras podem transportar o AMPc do meio intracelular para o meio extracelular finalizando a ação do AMPc. Funções: AMPc regula muitos aspectos da função celular, como: Enzimas envolvidas no metabolismo energético. Considerando uma situação de exercício ou de jejum prolongado. Tem-se a liberação de adrenalina, que atuará num receptor específico ativando a proteína Gs. Isso ativa a enzima adenilato ciclase, levando a formação do AMPc a partir da hidrólise do ATP. O AMPc sempre ativará uma proteína cinase/ quinase A (proteína cinase dependente de AMPc). Em situação de exercício, a energia provém da glicose e dos ácidos graxos. A proteína cinase A fosforila a enzima lipase no tecido adiposo, a lipase ativada hidrolisa os triglicerídeos, liberando ácido graxo e glicerol. Logo, estimula a lipólise. o No músculo, a proteína cinase atua (hidrolise) sobre a enzima glicogênio sintase, inativando-a, diminuindo a formação de glicogênio. A mesma proteína cinase A (que estimulou a lipase e inibiu a glicogênio sintase) irá fosforilar outra enzima, a fosforilase cinase, quando ativada, fosforila a enzima fosforilase B, ativando-a e passando a se chamar fosforilase A, que, quando ativa, estimula a glicogenólise (degrada glicogênio), para liberar glicose. o Nas células do músculo cardíaco, tem-se os canais de cálcio. Essa mesma proteína cinase A fosforila esses canais de cálcio, abrindo os canais de cálcio, tendo entrada de cálcio, o que aumenta o nível intracelular de cálcio, o que leva ao aumento da frequência cardíaca e da força de contração cardíaca, estimula o nó sinoatrial, ativa receptor no reticulo sarcoplasmático para liberar mais cálcio. Divisão e diferenciação celular Transporte de íons Canais iônicos Proteínas contráteis no músculo liso AMPcíclico sempre ativará uma proteína quinase A A lipase ativada hidrolisa triglicerídios, liberando ácido graxo e glicerol. FOSFOLIPASE C Enzima ancorada na superfície interna da membrana e é ativada pela proteína Gq. Ela atua sobre um fosfolipideo presente na bicamada lipídica. Ela se cliva para formar dois segundos mensageiros. Fosfatidilinositol 4,5 difosfato (PIP2) enzima catalisadora FOSFOLIPASE C diacilglicerol + inositol 1,4,5 trifosfato (segundos mensageiros) Obs.: ativação da FOSFOLIPASE C por vários agonistas é mediada através da proteína G Ex.: receptores α 1 adrenérgico tem-se ligação para norepinefrina (noradrenalina e adrenalina) se ligam a esses receptores, que ativam a proteína Gq que ativam a fosfolipase C INOSITOL 1,4,5 TRIFOSFATO (IP3) Mediador hidrossolúvel, em função disso, ele se desliga da membrana e é liberado no citosol da célula. No citoplasma, o IP3 atua em receptor específico para ele, chamado canal de Cálcio controlado por ligante presente na membrana retículo endoplasmático. Quando ele se liga, há a fosforilação do canal de cálcio ativando esse canal, ou seja, levando à abertura do canal, liberando cálcio do Retículo Endoplasmático para o citoplasma da célula, aumentando a concentração intracelular de cálcio. FUNÇÃO: controlar a liberação de Ca++ de reservas intracelulares (do reticulo endoplasmático liso e do reticulo sarcoplasmático) Cálcio: Uma vez liberado ele: Regula canais iônicos. Ex.: canais de K+ sensíveis ao cálcio. Quando aumenta a concentração intracelular de cálcio, o canal de potássio se abre gerando saída de ions potássio da célula. Também se liga a proteínas (ex: calmodulina, proteína presente no musculo liso. Calmodulina ativa, ativa proteinocinase, como a miosinacinase, que fosforila miosina, que se liga à actina e tem a contração do músculo liso) Regula a transcrição gênica Alta concentração de cálcio não pode ocorrer na célula, pois gera excitoxicidade. DIACILGLICEROL (DAG) Outro mensageiro formado pela fosfolipase C Altamente lipofílico, por isso está inserido na bicamada lipídica Ativa proteínas cinase (proteína cinase C-PKC) ativa por fosforilação de outras proteínas intracelulares Liga a proteínas com domínios ricos em cisteína, que regulam a liberação de neurotransmissores. CANAL IÔNICO (ALVO DA PROTEÍNA G) A proteína G ativada pode atuar diretamente em canais iônicos, sem a necessidade de enzimas ou segundos mensageiros. Receptores acoplados à proteína G canais iônicos (direta) Ex.: músculo cardíaco, receptor para acetilcolina (mAChRs). Quando a acetilcolina se liga a esses receptores muscarínicos, tem-se a ativação da proteína Go. Ao ser ativada, a proteína Go libera a subunidade betagama, que ativa os canais de potássio, que se abre e tem saída de potássio da célula, tendo hiperpolarização, pois o interior da membrana se torna mais negativo. Isso leva à diminuição da frequência cardíaca, diminuição da velocidade de condução do estímulo cardíaco, e diminuição da força de contração, levando a uma queda de pressão. TIPO III Receptores ligados à cinases, também chamados de proteinocinases. Atravessam a membrana da célula. Possuem um domínio extracelular ligado a domínio intracelular por uma única alfa-hélice. O domínio intracelular tem natureza enzimática Ex.: receptores para insulina, fatores do crescimento. É formado por uma única cadeia peptídica, que tem até 1000 aminoácidos. Tem um domínio aminoterminal (voltado para o meio extracelular) ligado a um domínio carboxiterminal (voltado para o meio intracelular. Tem atividade enzimátca) por uma única cadeia peptídica. Função: Proteinocinases (superfície celular) Fosforilação de proteínas efetoras intracelulares, que regulam as alterações atividade bioquímica; Interações entre outras proteínas, regulando a transcrição gênica. PRINCIPAIS TIPOS: RECEPTORES TIROSINA CINASE (RTKs): No domínio carboxiterminal, tem atividade de tirosina cinase Incorporam uma porção tirosina cinase na região intracelular Fosforila resíduos de tirosina no substrato em proteína, sempre ativando essas proteínas. Ex.: receptores de insulina Polipeptídeos (crescimento e diferenciação): fator crescimento epidérmico e fator crescimento neural. RECEPTORES SERINA/TREONINA CINASES Fosforilam resíduos de serina e/ou treonina (atividade enzimática interna) Ex.: fator de transformação de crescimento. RECEPTORES DE CITOCINAS Não possuem atividade enzimática intrínseca Uma vez ativado, ele se liga e ativa outras proteinocinases citosólicas, sem gerar a fosforilação dessas proteínas. Ex.: receptores de citocinas, fatores estimuladores de colônias e hormônios do crescimento RECEPTORES ASSOCIADOS À GUANILIL-CICLASE Porção enzimática interna é de guanilil-ciclase, que gerará a hidrólise do GTP formando GMPc, que impede a contração do músculo liso e modula a ativação de plaquetas. MECANISMOS DA FOSFORILAÇÃO FOSFORILAÇÃO é sempre catalisada por quinases. Para que seja finalizada a ação de uma cinase, precisa da ação de fosfatase, que desfosforila as proteínas ou seja tira o fosfato que cinase adicionou. Dessa forma as proteínas são reguladas, sendo ativadas (cinase) e desativadas (fosfatase) DESFOSFORILAÇÃO fosfatases Fator de crescimento: Quando se liga no receptor, tem mudança de conformação. Esses receptores atuam aos pares para que a tirosina cinase de um fosforile a tirosina cinase de outro. Ocorre fosforilação dessas tirosinas, pela tirosina cinase. A tirosina tendo um fosfato, começa a fosforilar outras enzimas intracelulares, que irão fosforilar outras proteínas que irão fosforilar os fatores de transcrição que migrarão para o núcleo da célula, regulando a transcrição gênica.TIPO IV Classificados como receptores nucleares Regulam a transcrição gênica e síntese proteica. Se localizam principalmente no citoplasma da célula, e quando ativados migram para compartimento nuclear. Ex.: receptores para hormônios esteroides Receptores para hormônios da tireoide Receptores para vitamina D e retinoides São alvos importantes para fármacos, ou seja, tem muitos medicamentos que exercem seu efeito ao atuar nos receptores nucleares Estão envolvidos na sinalização endócrina (são receptores para hormônios) e estão envolvidos também regulação metabólica (ex: regulam a oxidação de ácidos graxos) Não estão inseridos na membrana. É um receptor citoplasmático, ligado às proteínas. Está inativado quando ligado a uma proteína. É ativado quando a substância (hormônio, por exemplo) chegar e se ligar a esse receptor. Quando ocorre essa ligação, ele se desliga da proteína e migra para o núcleo. Quando ativado, atua no núcleo, regulando a transcrição gênica. Tem três regiões/domínios: Domínio carboxiterminal que é o responsável pela ligação com a substância; onde o hormônio se liga. Uma vez feita essa ligação, ocorre a formação do complexo que migra para o núcleo. Domínio central é onde ocorre a ligação ao DNA (no núcleo); Domínio aminoterminal regula (ativando – necessidade de síntese – ou inibindo) a transcrição gênica. Que tem como finalidade a reabsorção do sódio e água, no túbulo distal, e excreção de potássio e hidrogênio. CLASSIFICAÇÃO CLASSE I Receptores nucleares para hormônios esteroide [para mineralocorticoides (aldosterona), glicocorticoides, androgênios, progestagênios e estrogênios. Todos são hormônios lipofílicos]. CLASSE II Receptores para lipídeos Ex.: receptor ativador de proliferação de peroxissomo. Uma vez ativado, estimula a oxidação dos ácidos graxos e a hidrólise dos triglicerídeos (libera ácido graxo que é oxidado). Estimulando a transcrição gênica, estimulando a síntese de proteínas e enzimas, que serão responsáveis por causar a hidrólise de triglicerídeos e por oxidar os ácidos graxos. CLASSE III Subgrupo da classe II Papel na sinalização endócrina, pois compreende o receptor para os hormônios da tireoide (tri- iodotironina – T3 – e tiroxina – T4) Ex.: receptor do hormônio da tireóide Receptor da vitamina D, pois ela está relacionada ao aumento da absorção do cálcio no trato gastrointestinal; ocorre a síntese de enzimas e proteínas transportadoras relacionadas à absorção do cálcio no TGI. SEGUNDOS MENSAGEIROS CITOPLASMÁTICOS (NUCLEOTÍDEOS CÍCLICOS) AMPc AMPc é ativado por adenilato ciclase Proteínas Gs: ativa a adenilato ciclase Proteína Gi: inibe a adenilato ciclase, diminuindo a formação de AMPc Tem-se nove isoformas de adenilato ciclase (ancoradas à membrana da célula) Moduladas subunidade αGTP (da proteína Gs, que aumenta o processo, ou da proteína Gi, que reduz o processo) Adenilato ciclase permanece ativada até que a GTPase presente na subunidade alfa hidrolise GTP em GDP (subunidade α GTP – α GDP). Quando, novamente, se tem GDP significa fim de processo, pois ela se desliga e novamente se liga à subunidade betagama formando um complexo em repouso. Existe uma isoforma solúvel, mas não entra processo de receptor metabotrópico Função: Ativa proteinocinase dependente de AMPc (PKA: proteína cinase A) PKA ativada atua em canais iônicos, principalmente em canais de cálcio e de potássio. Atuando nos canais iônicos por fosforilação, pode-se abrir o canal iônico, bem como pode bloquear. Dessa forma regula os processos de despolarização ou de hiperpolarização. Finalização: Fosfodiesterases hidrolisam o AMPc, formando AMP, impedindo a ativação de proteinocinase. Proteínas transportadoras, que são proteínas de membrana, que também podem transportar o AMPcíclico para o meio extracelular, finalizando o processo. FOSFODIESTERASES Degrada AMPc e GMPc (formando GMP) GMPc Gerado por 2 formas de guanilato ciclase (GC): a guanilato ciclase solúvel e a transmembrana Óxido nítrico (mediador que ativa a guanilato ciclase solúvel, que leva à formação do GMPc): estimula GC solúvel Peptídeos natriuréticos (ativa a guanilato ciclase transmembrana e forma GMPc, a partir da hidrolise do GTP): estimula GC transmembrana Uma vez ativada a guanilato ciclase, ela vai hidrolisar o GTP para que se tenha a formação do GMPc. Ativa proteinocinase dependente de GMPc (PKG – proteína cinase G, o mensageiro que diz qual tipo de proteína cinase que será ativada). A PKG está envolvida na modulação da ativação de plaquetas e na regulação da contração músculos lisos, pois a PKG gera relaxamento e vasodilatação, impede agregação e contração. CÁLCIO Entrada de cálcio depende: Dos canais iônicos dependentes de ligantes para cálcio (presentes na membrana plasmática) regulados por proteínas G; Do potencial de membrana, bem como dos gradientes de concentração de K+ e Ca++. Dos canais de cálcio presentes no retículo endoplasmático, que são regulados por IP3 Nas células excitáveis, depende da despolarização membrana e estado de conformação do canal dependente de voltagem, pois para esse canal ser aberto e haver despolarização, precisa-se que ele esteja no estado de repouso. No músculo esquelético e no cardíaco depende das reservas cálcio no retículo sarcoplasmático. Funções: No citosol, o cálcio está envolvido na exocitose de vesículas, possibilitando a liberação de neurotransmissores e é importante para a contração muscular (músculo liso, esquelético e cardíaco). Além disso, também é capaz de regular canais iônicos e a expressão gênica. Remoção Para que se tenha saída de sódio da célula, tem-se o trocador (antiportador) sódio- cálcio (para cada cálcio que ele retira da célula, ele transporta 3 íons sódio para dentro da célula), presente na membrana plasmática. Enzima cálcio ATPase, presente na membrana do reticulo sarcoplasmático, cuja função é transportar o cálcio do citosol para dentro do reticulo sarcoplasmático, com o objetivo de finalizar a contração muscular. Bombas SERCA (RE): transportam cálcio para dentro do reticulo endoplasmático. REGULAÇÃO RECEPTORES (final do capítulo Princípios Gerais do Goodman, página 68) O receptor pode levar a dois processos: dessensibilização e a supersensibilização. Estimulação prolongada da célula por um agonista tem-se o processo de dessensibilização (adaptação, hiporregulação, refratariedade). Ocorre fazendo uso continuo de medicamento, a uma determinada concentração, a longo prazo. A resposta daquela medicação parece reduzida. Parece que não ocorre mais efeito, pois a resposta fica atenuada devido à dessensibilização. Solução: aumentar a dose ou substituir por outro medicamento que tenha o mesmo efeito. Ex.: uso prolongado de agonista de receptor β adrenérgico: broncodilatadores, por exemplo salbutamol (efeito broncodilatador. Prevenção de asma) Pode ocorrer dessensibilização por: Inacessibilidade temporária do receptor, se ele ficar no estado inativado, ele não responde ao fármaco, logo esse não se liga. Redução da síntese receptores Alteração da densidade de receptores, o que diminui a afinidade Retirada do fármaco por curto período, por exemplo 3 dias, não resolve o problema pois não dá tempo de o organismo se recuperar do processo de dessensibilização. Mas se retirar por um período mais longo, por exemplo 2 meses, finaliza o processo de dessenbilização. Dá tempo de recuperar a densidade e a síntese do receptor. Dessensibilização homóloga Afeta respostas desencadeadas apenaspelo receptor estimulado. Ex: agonista beta adrenérgico, se ligou a um receptor beta, atenuou somente a resposta do receptor beta. Se o indivíduo faz uso de outros fármacos, não afeta o desempenho desses outros medicamentos. Dessensibilização heteróloga O medicamento atua em vários receptores ou em uma via (ex. proteína Gs) que seja comum a muitos receptores, dessensibilizando. Atua em outros receptores, até de forma indesejada, dessensibilizando os outros receptores. Se utilizar um outro medicamento nesse outro receptor, a resposta é reduzida. Por exemplo, se levar a dessensibilização da proteína Gs, qualquer outro fármaco que dependa de proteína Gs para seu efeito, terá sua resposta atenuada. SUPERSENSIBILIDADE Ocorre quando o indivíduo faz uso por muito tempo de antagonistas. Tem resposta endógena intensificada Quando o índividuo faz uso do antagonista, ele regula o receptor (está suprarregulado), pois impede que a substancia endógena se ligue. Se o indivíduo decide suspender o uso do medicamento de forma imediata, esse receptor suprarregulado, não recebendo mais o medicamento, se torna supersensível, aumentando a supersensibilidade dele. O receptor, dessa forma, responde de forma mais intensa a substâncias endógenas. Ou seja, precisa de uma menor concentração da substância endógena para ativar de forma mais intensa o receptor que está supersensibilizado. Ex.: antagonistas de receptor β-adrenérgico, como o propranolol (anti-hipertensivo). O indivíduo tem que parar de fazer uso no período de 10 a 14 dias, levando à redução gradual da dose. Se tirar de uma vez, o receptor beta adrenérgico se torna altamente sensível à noradrenalina, tendo hipertensão de volta (hipertensão rebote). AÇÕES INDEPENDENTES DE RECEPTORES Ligação de fármacos a moléculas pequenas ou íons Ex.: neutralização ácido gástrico (antiácido bicarbonato de sódio). É uma reação química, não precisa de receptor! O bicarbonato de sódio reage com o ácido clorídrico do estômago formando ácido carbônico e cloreto de sódio. Aumenta o pH do estômago, pois tem NaCl que tem pH 7. Ex.: manitol é um diurético osmótico. Função: aumentar a osmolaridade plasmática e no lúmen tubular, o que retém muito líquido. Se tem uma maior retenção de líquido no lúmen tubular, tem maior excreção. Ex.: administração oral (resina de colestiramina: sequestrador de ácidos biliares. Utilizada para reduzir colesterol total e LDL). A colestiramina se liga aos ácidos biliares, quando isso ocorre, ela forma um complexo de alto peso molecular, pois tem o ácido biliar e um medicamento ligado a ela. Se fosse apenas o ácido, 95% é reabsorvido no TGI. Se está ligado à colestiramina, não é reabsorvido pelo TGI, havendo perda pelas fezes. O que faz com que o fígado produza mais ácido a partir do colesterol, o que diminui o colesterol hepático, o que diminui o transporte de colesterol pela corrente sanguínea, levando a queda dos valores de colesterol. Alguns fármacos atuam como análogos estruturais de substâncias químicas. Logo, ele sofre ação de uma enzima, formando um produto diferenciado, análogo também, que não fará parte de uma outra reação fisiológica ou química. QUANTIFICAÇÃO INTERAÇÃO (FÁRMACO-RECEPTOR) CURVA DOSE-RESPOSTA (gráfico) Representa o efeito de um fármaco em função da sua concentração no compartimento receptor. À medida que aumenta a concentração do agonista, tem-se um maior número de agonistas ligados a receptores o que aumenta a resposta até atingir a resposta máxima. **CE50: concentração eficaz de um medicamento para que se tenha 50% da resposta máxima. Aumenta-se a concentração do medicamento até chegar na concentração em que se tenha 50% do efeito. A partir daí, aumentando a concentração, tem-se aumento na resposta até chegar na resposta máxima. POTÊNCIA E EFICÁCIA RELATIVA A interação entre fármaco-receptor depende: Ligação do fármaco ao receptor (que depende da afinidade, que depende de reação química); Produção de resposta (que tem a ver com eficácia) que quantifica amplitude da alteração funcional (capacidade do medicamento, uma vez ligado ao receptor, ser capaz de gerar uma estimulação intrínseca/ ativação do receptor para que ele gere resposta); de forma que o agonista total (tendo eficácia plena); e o agonista parcial tenha eficácia parcial (o agonista parcial jamais gera resposta máxima). Afinidade: só mostra a força de interação fármaco-receptor Eficácia: mostra a capacidade de o fármaco ativar esse receptor para que ele gere resposta QUANTIFICAÇÃO DO AGONISMO A potência depende de 4 fatores: Densidade receptores e número de receptor em cada tecido. Eficácia mecanismo estímulo-resposta (tecido) Afinidade e eficácia relacionada ao medicamento Potência de 2 agonistas com mesma eficácia QUANTIFICAÇÃO DO ANTAGONISMO Antagonismo competitivo reversível (simples) Tem semelhança estrutural do ligando endógeno (agonista) Tem afinidade pelo sitio ativo no receptor Sem eficácia O antagonista se liga ao sítio ativo (receptor) de forma fraca, sendo assim reversível Ocorre produção dependente da concentração de desvio para a direita na curva do agonista. Superável (concentração suficientemente alta do agonista) À medida que aumenta o agonista, desloca o antagonista e tem o efeito máximo. Antagonismo competitivo irreversível: a ligação ao sítio ativo é forte. Pode aumentar a concentração do agonista que não vai deslocar o antagonista do sítio ativo, tendo uma queda progressiva de resposta. Antagonismo não-competitivo (antagonista alostérico): diminui a afinidade do sitio ativo pelo agonista. Quanto maior a concentração do antagonista alostérico, menor será a quantidade do agonista que se liga ao sítio ativo, menor será a afinidade dos receptores pelos agonistas, maior será a queda de efeito. O agonista alostérico se liga ao sítio alostérico, aumentando a afinidade do sítio ativo pelo agonista endógeno, o que potencializa o efeito terapêutico. Precisando de uma menor concentração do agonista para gerar o mesmo efeito terapêutico, gerando um desvio para a esquerda da curva do agonista alostérico.
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