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Receptores farmacológicos Profa. Dra. Ciela Gimenes Efeito = ligação droga X Receptor Receptor (sítio de ação) – O que é um receptor? Especificidade da droga Sítio de ação primário Meados do século XVII – Observação que o quinino apresentava efeito antipirético nos pacientes com malária Entretanto, seu uso como antipirético não surtiu efeito como desejado, porque? O quinino não tem ação antipirética, mas sim, ele mata o plasmódio causador da doença. Casca do salgueiro (Salix alba) Reverendo Stone descobre as propriedades antipiréticas obtida a partir da casca do salgueiro em 1763. Ácido acetilsalicílico (Aspirina) combatia a febre da malaria porém não erradicava a doença. Qualquer droga, para desencadear sua resposta, precisa combinar-se com alguma estrutura molecular presente na célula, seja na membrana ou no interior. O papel dos RECEPTORES • Especificidade: Recíproca entre substâncias e ligantes. (subst se liga somente em determinados alvos e os alvos só reconhecem determinada substancia) • Nenhum fármaco é totalmente específico: o aumento da dose faz com que ele atue em outros alvos diferentes peovocando efeitos colaterais. Interação Fármaco-Receptor A tendência de um fármaco se ligar a um receptor é determinada pela sua afinidade, enquanto a tendência, uma vez ligada, de ativar o receptor é indicada pela sua eficácia. Interação Fármaco-Receptor • Agonistas: causam alterações na função celular, produzindo vários tipos de efeitos. • Antagonistas: Substância que se liga ao receptor sem causar ativação impedindo consequentemente a ligação do agonista. Droga A agonista Droga B antagonista + + R R A R A R A R Resp osta Nenhuma Resposta Ocupação regulada pela afinidade Ativação regulada pela eficácia Modelo da Chave - Fechadura Tipos de Antagonismo • Antagonismos: • Antagonismo químico: duas substâncias se combinam em solução , perdendo-se o efeito do fármaco ativo. Ex: Uso de agentes quelantes (dimercaprol)que se ligam a metais pesados reduzindo sua toxicidade • Antagonismo farmacocinético: o Antagonista reduz efetivamente a concentração do fármaco ativo em seu local de ação. Podendo ser: 1) Através do aumento da velocidade de degradação do fármaco ativo. Ex: Warfarin + Fenobarbital = ↓ efeito do warfarin; 2) Redução da velocidade de absorção da susbstância ativa 3) Aumento na taxa de excreção renal Antagonismo competitivo: ambos os fármacos se ligam aos mesmos receptores (reversível ou irreversível). Antagonismo fisiológico: substâncias de ações opostas tendem anular uma o efeito da outra. Ex: histamina atua sobre os receptores das células parietais da mucosa gástrica estimulando a secreção de ácido, enquanto o omeprazol bloqueia esse efeito ao inibir a bomba de prótons. • Diminuição do efeito de um fármaco que ocorre gradualmente quando administrado de modo contínuo ou repetidamente. Dessensibilização e Taquifilaxia Dessensibilização e Taquifilaxia Mecanismos envolvidos 1) Alterações nos receptores 2) Perda de receptores: exposição prolongada reduz o número de receptores expressos na superfície celular. 3) Aumento do metabolismo da substância. Substâncias como etanol e barbitúricos quando administradas repetidamente, aparecem em concentrações plasmáticas reduzidas. 4) Exaustão de mediadores: a dessensibilização está associada à depleção de uma substância intermediária essencial. Ex: Anfetaminas atuam através da liberação de aminas nas termnações nervosas, portanto apresentam elevada taquifilaxia devido à depleção das reservas de aminas. 5) Adaptação fisiológica: Pode ocorrer uma diminuição do efeito de um fármaco, devido à sua anulação por uma resposta homeostátia. Ex: Redução de efeitos colaterias como náuseas e sonolência de alguns fármacos quando se dá a administração contínua. Estrutura dos receptores Existem quatro “superfamílias” - com uma arquitetura comum. Três “superfamílias”consistem em receptores de membrana (transmembrana). O quarto tipo é intracelular Atua sobre proteínas-alvo: • Canais de íons • Receptores • Transportadores • Enzimas PROTEÍNAS ALVO Tipos de alvos para a ação dos fármacos Sem efeito Mediador endógeno bloqueado Agonista/substrato normal Antagonista/inibidor Abertura e fechamento de canais iônicos Ativação/inibição enzimática Modulação de canais iônicos Transcrição do DNA Antagonista Agonista Agonista/substrato normal Antagonista/inibidor Produto anormal Pró-fármaco Bloqueio da permeação Aumento ou diminuição da probabilidade da abertura Inibição da reação normal Produção de metabólito anômalo Produção de fármaco ativo Falso substrato Pró- fármaco Inibidor Bloqueadores moduladores Agonista/substrato normal Antagonista/inibidor Produto anormal Pró-fármaco Transporte normal Inibidor Falso substrato Acúmulo de composto anômalo Transporte bloqueado Receptores ligados a canais Denominados receptores ionotrópicos Participam principalmente da transmissão rápida Proteínas oligoméricas dispostas ao redor de um canal. A ligação do ligante e a abertura do canal ocorrem em milissegundos Alguns exemplos: nAch, GABAA, NMDA Receptores ligados à proteína G Receptores metabotrópicos A proteína G é uma proteína de membrana que consiste em três subunidades (), em que a subunidade possui atividade GTPase. Existem vários tipos de proteína G, que interagem com diferentes receptores e controlam diferentes efetores. Alguns exemplos: mAch, adrenorreceptores, GABAB Efetores controlados por proteínas G Duas vias chaves são controladas por receptores através de proteínas G. Ambas podem ser ativadas ou inibidas por ligantes farmacológicos. Via da adenilato ciclase/cAMP: - AC catalisa a formação do mensageiro intracelular cAMP - O cAMP ativa várias proteínas quinases, fosforilando de várias enzimas, transportadores e outras proteínas. Efetores controlados por proteínas G Via da fosfolipase C/trifosfato de inositol/ diacilglicerol: - Catalisa a formação de dois mensageiros intracelulares - IP3 e DAG - O IP3 aumenta a conc intracelular de cálcio - O [ ] intracelular de cálcio desencadeia eventos como: contração, secreção, ativação enzimática e hiperpolarização de membrana. - O DAG ativa proteína quinase C que controla muitas funções celulares. Receptores intracelulares Controlam a transcrição gênica Os ligantes incluem hormônios esteróides, hormônios tiroideanos, vit D, ac. retinóico Os receptores são proteínas intracelulares, os ligantes devem penetrar nas células. Os efeitos são produzidos em conseqüência da síntese alterada de proteínas e, portanto, de início lento. Receptores ligados a quinases Os receptores de vários hormônios (p. ex insulina) e fatores de crescimento incorporam a tirosina quinase em seu domínio intracelular. Estão envolvidos principalmente em eventos que controlam o crescimento e a diferenciação celulares e atuam indiretamente ao regular a transcrição gênica. Existem duas viasimportantes: - a via Ras/Raf/MAP quinase (divisão, crescimento e diferenciação celular) - a via Jak/Stat ativada por citocinas - controla a síntese e liberação de mediadores inflamatórios. Os eventos mais importantes na atividade receptora são: Transdução do sinal Amplificação do sinal Tipos de transdução de sinal e velocidade de resposta Rápidos Canais iônicos Duração da ação em cerca de milissegundos Intermediários Proteína G Duração da ação de segundos a minutos Lentos - Tirosina quinase - Receptores intracelulares Duração da ação de horas a dias Exemplos de moléculas endógenas de sinalização e seus respectivos segundos mensageiros Razões para uma relação não-linear entre a ocupação do receptor e a resposta fisiológica Exemplo de fármacos que alteram a atividade do canal iônico Fármacos vasodilatadores (diidropiridina) que inibem a abertura de canais de cálcio Tranquilizantes benzodiazepínicos, que se ligam a receptores GABA canais de cloreto, facilitando sua abertura. Sulfoniluréias agem nos canais de K+ Exemplo de fármacos que alteram a atividade de uma enzima Captopril que age sobre a ECA Aspirina que age sobre as ciclooxigenases Fármacos que agem como falso substrato (fluoruracila). Pró-fármacos que precisam de uma enzima (enalapril – enalaprilate) Drogas com ação em transportadores cocaína, fluoxetina, hemicolinium-3, anti-depressivos tricíclicos, probenecida, reserpina, vesamicol etc
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