Farmacodinamica

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25/08/2015
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Farmacodinâmica -
Mecanismo de ação dos fármacos
Profa. Ana Carolina de Carvalho Correia
Farmacodinâmica
Profa. Ana Carolina de Carvalho Correia
FARMACOLOGIA
O que o organismo faz com o fármaco?
O que o fármaco faz no organismo?
FARMACOCINÉTICA FARMACODINÂMICA
CORRELAÇÃO 
FARMACOCINÉTICA/FARMACODINÂMICA
Aspectos moleculares
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Farmacodinâmica
• Estudo dos mecanismos pelos quais a
associação da molécula do fármaco a um
sítio de ligação (efeitos bioquímicos) 
resposta fisiológica
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[F]LIVRE + R
SANGUE
AÇÃO
EFEITO TERAPÊUTICO
 [F-R] 
Medicamentos de ação geral
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Farmacodinâmica
• Sítio de ligação  cerca de 90% são
proteínas
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Classes de Fármacos
• Não atuam em alvos proteicos
▫ Diuréticos osmóticosmanitol
▫ Laxantesmetilcelulose e ágar
▫ Acidificantes e alcalinizantes urinários 
cloreto de amônio e bicarbonato de sódio
▫ Anestésicos gerais halotano
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Classes de Fármacos
• Não atuam em alvos proteicos
▫ Antissépticos locais iodo
▫ Adsorventes carvão ativado
▫ Antiácidos hidróxido de alumínio
▫ Quelantes dimercaprol e EGTA
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Alvos de ligação de fármacos – células de mamíferos
• Fármacos que interagem com:
▫ Enzimas
▫ Proteínas carreadores
▫ Ácidos nucleicos
▫ Canais iônicos
▫ Receptores farmacológicos
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Classes de Fármacos
• Fármacos que interagem com enzimas
▫ Anticolinesterásicos  neotigmina e
edrofônio
▫ Inibidores as enzima conversora de
angiotensina (IECA) captopril e enalapril
▫ Antibacterianos  penicilinas e
cefalosporinas
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Classes de Fármacos
• Fármacos que interagem com enzimas
▫ Anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs)
 inibidores da COX (diclofenaco, nimesulida)
▫ Antidepressivos  inibidores da
monoaminooxidase (IMAO)  fenelzina,
tranilcipromina
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Classes de Fármacos
• Fármacos que interagem com proteínas
carreadoras
▫ Bloqueadores da captação da NA 
anfetaminas, clorpromazina e antidepressivos
tricíclicos
▫ Bloqueadores da captação da NA e ADR 
cocaína
▫ Interferem com o cotransporte de Na+, K+ e Cl–
 furosemida (diurético da alça de Henle)
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Classes de Fármacos
• Fármacos que interagem com ácidos nucleicos
▫ Antibióticos
 Tetraciclina, cloranfenicol, eritromicina 
interferem com a síntese proteica
 Rifampicina interfere com a síntese de DNA
▫ Antineoplásicos
 Metotrexato  interfere com a formação do DNA,
do RNA e com a fase final da síntese proteica
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Classes de Fármacos
• Fármacos que interagem com canais iônicos
▫ Anestésicos locais  lidocaína, procaína,
benzocaína NaV
▫ Hipoglicemiantes orais  sulfonilureias
(glibenclamida, glipizida)  Bloqueadores
KATP
▫ Anti-hipertensivos vasodilatadores 
di-hidropiridinas (nifedipino, anlodipino) 
CaV
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Classes de Fármacos
• Fármacos que interagem com receptores
farmacológicos
▫ Receptores de superfície
(transmembranares)
▫ Receptores intracelulares (citoplasmáticos
ou nucleares)
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Receptores farmacológicos
• Macromoléculas orgânicas presentes nas
células que interagem com substâncias
(endógena ou exógena)
▫ Série de eventos bioquímicos
▫ Efeitos fisiológicos ou farmacológicos
• Correponsáveis pela maioria das respostas
fisiológicas e farmacológicas do organismo
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Funções dos receptores
Propagação
Integração
Amplificação
controlar
Crescimento
Diferenciação
Metabolismo
Movimento
Secreção
Outros
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Ligação do fármaco ao receptor
• Modelo chave-fechadura
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Ligação do fármaco ao receptor
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Interação fármaco-receptor
• Farmacologia clássica curva dose-resposta
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Interação fármaco-receptor
• Os fármacos podem fazer duas coisas com os
receptores
▫ Se ligar a eles (afinidade)
▫ Possivelmente alterar seu comportamento
com relação ao sistema da célula hospedeira
(eficácia)
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Interação fármaco-receptor
• Afinidade  força química que promovem a
associação do fármaco com o receptor
• Eficácia  informação codificada na
estrutura química de um fármaco que
promove a alteração do receptor quando o
fármaco está ligado
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Interação fármaco-receptor
• Teoria da ocupação  Lei de ação das massas
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Interação fármaco-receptor
• Agonista  fármacos que se ligam aos
receptores fisiológicos e mimetizam os
efeitos reguladores dos compostos
endógenos de sinalização
• Antagonista  fármacos que se ligam aos
receptores sem efeito regulador, porém sua
ligação bloqueia a ligação dos agonistas
endógenos
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Interação fármaco-receptor
• Tipo de agonismo
▫ Agonista total
▫ Agonista parcial
▫ Agonista inverso
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Interação fármaco-receptor
• Agonista total  fármaco cuja eficácia é
100%
• Agonista parcial  fármacos apenas
parcialmente eficaz como agonista
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Interação fármaco-receptor
Agonista total
Agonista parcial
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Interação fármaco-receptor
• Agonista inverso  fármacos que apresenta
seletividade pelo receptor do estado de
repouso, apresenta eficácia negativa
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Hipótese dos dois estados
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Interação fármaco-receptor
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Interação fármaco-receptor
• Tipo de antagonismo
▫ Antagonista competitivo
▫ Antagonista não-competitivo
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Interação fármaco-receptor
• Antagonista competitivo
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Interação fármaco-receptor
• Antagonista pseudo-irreversível
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Interação fármaco-receptor
• Antagonista
não-competitivo
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Outros tipos de antagonismo
• Antagonismo entre fármacos
▫ Antagonismo químico interação em solução
▫ Antagonismo farmacocinético  uma
substância que afeta a absorção, o
metabolismo ou a excreção da outra
▫ Antagonismo fisiológico  dois agentes
produzemefeitos fisiológicos opostos
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Regulação dos receptores
• Os receptores não apenas iniciam a
regulação da função fisiológica e bioquímica,
 sujeitos a muitos controles reguladores e
homeostáticos
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Regulação dos receptores
• Alteração nos receptores
• Perda de receptores
• Exaustão de mediadores
• Aumento da degradação metabólica
• Adaptação fisiológica
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Sinalização célula-célula
• Endócrina
• Parácrina
• Autócrina
• Sináptica
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Sinalização célula-célula
• Endócrina  Ex.: todos os hormônios
sistêmicos (estrógeno, progesterona,
insulina, etc.)
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Sinalização célula-célula
• Endócrina
▫ Hormônios
hipofisários
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Sinalização célula-célula
• Parácrina Ex.: óxido nítrico
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Sinalização célula-célula
• Parácrina Ex.: óxido nítrico
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Sinalização célula-célula
• Autócrina  Ex.: sistema imune, fatores de
crescimento em células em cultura e
tumorais, eicosanoides (inflamação)
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Sinalização célula-célula
• Sináptica
▫ Ex. neurotransmissores
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Comunicação por sinais extracelulares
• 1ª Biossíntese do hormônio (Sinal)
• 2ª Estoque e liberação do hormônio pelas
células sinalizadoras (vesículas)
• 3ª Transporte às células alvo (endócrina)
• 4ª Reconhecimento do Sinal (normalmente
por uma proteína receptora específica) 
mudança conformacional
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Comunicação por sinais extracelulares
• 5ª Transdução e Amplificação do Sinal (do
receptor para outras proteínas)  reações
bioquímicas no interior da célula alvo
• 6ª Resposta Biológica
• 7ª Remoção do hormônio
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Classificação dos hormônios
• Hormônios esteroidais e não esteroidais
RECEPTOR INTRACELULAR
Proteína 
carreadora
Molécula pequena 
hidrofóbica
Receptor intracelular
RECEPTOR DE SUPERFÍCIE CELULAR
Molécula hidrofílica
Receptor de
superfície celular
Membrana plasmática
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Características gerais dos hormônios
• Hormônios esteroidais e não esteroidais
GRUPO I GRUPO II
TIPOS Esteróides, iodotironinas,
calcitriol
Polipeptídios, proteínas,
glicoproteínas, catecolaminas
SOLUBILIDADE Lipofílicos Hidrofílicos
TRANSPORTE
DE PROTEÍNAS
Sim Não
MEIA VIDA
PLASMÁTICA
Longas (horas ou dias) Curta (minutos)
RECEPTOR Intracelular Membrana plasmática
MEDIADOR Complexo hormônio-
receptor
AMPc, Ca2+, IP3, DAG e outros
Fonte: Bioquímica Stryer
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Classes de Hormônios
• Esteroidais todos derivados do colesterol
▫ Ex.: progesterona, estradiol, testosterona,
cortisol, aldosterona, etc
▫ Composto que consiste em 4 anéis não
planares fusionados
Ciclopentanoperidrofenantreno
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Classes de Hormônios
• Derivados de aminoácidos
▫ Ex.: adrenalina e noradrenalina (tirosina),
serotonina (triptofano), hormônio tireoidiano
(tirosina)
• Aminoácidos
▫ Ex.: ácido glutâmico, aspártico, glicina
(envolvidos na neurotransmissão central)
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Classes de Hormônios
• Peptídios
▫ Ex.: glucagon (29 a.a.), angiotensina II (8 a.a.),
insulina (51 a.a.), fator de crescimento
epidérmico – EGF (53 a.a.)
• Proteínas
▫ Ex.: Hormônio luteinizante (210 a.a.)
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Classes de Hormônios
• Derivados lipídicos
▫ Ex.: Fator ativador de plaquetas (PAF),
prostaglandinas (PGs), tromboxanos (TXA2),
lipoxinas e leucotrienos
• Gases simples
▫ Ex.: óxido nítrico (NO)
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Receptores que transduzem o 
sinal transmitem a mensagem 
hormonal
“A mensagem é mais importante do que o 
mensageiro”
(válido para os hormônios!)
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A ação de um ligante depende da 
especificidade pelo seu receptor e pelos 
mecanismos de transdução 
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contração
ACh
Músculo esquelético
relaxamento
Coração
secreção
Glândulas
Acetilcolina (Ach)
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Fármacos que interagem com receptores 
farmacológicos
• Receptores intracelulares (citoplasmáticos ou
nucleares)
• Receptores de superfície
(transmembranares)
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• Receptores intracelulares
▫ Exemplos: receptores de esteroides e de
hormônios tireoidianos
Fármacos que interagem com receptores 
farmacológicos
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Receptores intracelulares
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Fármacos que interagem com receptores
farmacológicos
• Superfamílias de receptores que estão
envolvidas na sinalização transmembranar
▫ Ionotrópicos (Canais Iônicos)
▫ Catalíticos
▫ Metabotrópicos ou GPCRs
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RECEPTORES IONOTRÓPICOS
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Ionotrópicos  canais iônicos
• Consiste de associação de várias subunidades
protéicas, cada qual contendo vários
segmentos transmembranares
• Essas estruturas oligoméricas são canais
iônicos abertos por ligantes (hormônios)
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Ionotrópicos  canais iônicos
• A maior parte dos ligantes para esses canais
iônicos são neurotransmissores
▫ Receptor nicotínico da ACh (canal catiônico)
▫ Receptor NMDA do aspartato (canal de Na+ e
Ca2+)
▫ Receptor GABAA do GABA ou receptor da
Glicina (canal de Cl-), etc
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Receptor 
Nicotínico (Nm)
Ionotrópicos  canais iônicos
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Subunidades: , ,  e 
M1 M2 M3 M4
40-58 kDa
Receptor 
Nicotínico (Nm)
Ionotrópicos  canais iônicos
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RECEPTORES CATALÍTICOS
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Catalíticos
• Com 1 único ou 2 segmentos
transmembranares (1 ou 2  hélices)
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Catalíticos
• Papel fisiológico
▫ Crescimento e 
diferenciação celular
▫ Transcrição gênica
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Catalíticos
• Atividade cinase de tirosina
▫ Receptor da insulina, do EGF, do FGF, etc.
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Catalíticos
Classe I (receptorEGF)
H3N
+
COO-
Domínio rico
em cisteína
Domínio rico
em cisteína
Exterior
Interior
Domínio 
tirosina 
cinase
Domínio rico
em cisteína
Classe II 
(receptor da insulina)
H3N
+ H3N
+
Classe III 
(receptor FGF)
Região “like”
imunoglobulina
H3N
+
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RECEPTORES METABOTRÓPICOS
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Metabotrópicos (GPCR)
• Receptores com 7 segmentos
transmembranares (7 -hélices)
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Metabotrópicos (GPCR)
• Acoplados à Proteína G
• Mais de 50% dos medicamentos, hoje, têm
ação nesse tipo de receptor
Farmacodinâmica
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Metabotrópicos (GPCR)
• Na espécie humana existem
▫ Cerca de 725 GPCRs
▫ Mais de 20 proteínas G
▫  15 efetores
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Metabotrópicos (GPCR)
• Proteína G Transdutores biológicos
▫ Regulam a abertura e o fechamento das vias
de sinalização celular mediada por hormônios
Farmacodinâmica
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Metabotrópicos (GPCR)
• Proteína G
▫ Afinidade por nucleotídios de guanina (GDP e
GTP)
▫ Proteína heterotrimérica (,  e )
▫ Atividade GTPásica
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Farmacodinâmica
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Metabotrópicos (GPCR)
Rang, 2011
Farmacodinâmica
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Metabotrópicos (GPCR)
25/08/2015
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Farmacodinâmica
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Metabotrópicos (GPCR)
• Uma das funções
de proteínas G é
amplificar o sinal
do ligante
Farmacodinâmica
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SISTEMAS EFETORES
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Farmacodinâmica
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Ciclase de adenilil
Farmacodinâmica
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Ciclase de adenilil
Golan, 2009
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Farmacodinâmica
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Ciclase de adenilil
Golan, 2009
Farmacodinâmica
Profa. Ana Carolina de Carvalho Correia
Via da Gs-Ac-AMPc
Actina
Miosina
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Farmacodinâmica
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Processos fisiopatológicos
• Contração do músculo cardíaco 
cronotropismo e inotropismo positivos
• Relaxamento do músculo liso
• Excitatório SNC
• Lipólise  tecido adiposo
• Glicogenólise fígado e músculo
Farmacodinâmica
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Processos fisiopatológicos
• Ação sobre os canais iônicos
• Crescimento celular de fungos
• Reabsorção de água pelos rins ADH
• Divisão e diferenciação celular
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Farmacodinâmica
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Ciclase de guanilil
Farmacodinâmica
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Ciclase de guanilil
Actina
Miosina
25/08/2015
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Farmacodinâmica
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Processos fisiopatológicos
• Vasodilatação
• Secreção intestinal
• Fosfotransdução retiniana
• Diminuição da pressão arterial
• Ereção peniana
Farmacodinâmica
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Fosfolipase C (PLC)
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Farmacodinâmica
Profa. Ana Carolina de Carvalho CorreiaGolan, 2009
Via da Gq/11-PLCβ
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Via da Gq/11-PLCβ
Actina
Miosina
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Farmacodinâmica
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Processos fisiopatológicos
• Contração muscular
• Secreção
• Movimentos celulares
• Crescimento e diferenciação celular
• Fusão de membrana (endocitose e exocitose)
• Liberação de neurotransmissores
• Aumento da secreção glandular
• Elevação da pressão arterial
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Processos fisiopatológicos
• Fertilização
• Produção de NO
• Produção de PGs
• Apoptose
• Necrose
• Invasão da célula hospedeira por parasitas
como Tripanossoma cruzi
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CANAIS IÔNICOS
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Resumo
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anacarolinacc@yahoo.com.br
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