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1 BIBLIOGRAFIA SUGERIDA Consultar a edição mais recente AS BASES FARMACOLÓGICAS DA TERAPÊUTICA [The pharmacological basis of therapeutics; ed. em inglês]. Goodman & Gilman. FARMACOLOGIA. H.P. Rang & M.M. Dale. FARMACOLOGIA Básica e Clínica. Bertram G. Katzung. FARMACOLOGIA ILUSTRADA. Richard A. Harvey & Pamela C. Champe. 2 O SISTEMA NERVOSO CENTRAL Sistema Eferente Sistema Somático Sistema Nervoso Autônomo Sistema Simpático Sistema Parassimpático 3 SISTEMA NERVOSO: Autônomo Visceral Involuntário Vegetativo Nervos, Gânglios, Plexos Coração Vasos sanguíneos Glândulas Músculatura lisa não-vascular 4 Farmacologia autonômica Visa o estudo do MECANISMO DE AÇÃO das drogas que agem: •Neurônios autonômicos simpáticos ou parassimpáticos •Receptores presentes nos órgãos efetores controlados pelo SNA 5 Comparação entre os sistemas somático e autonômico ACh ou Noradrenalina (excitatória ou inibitória, dependendo dos receptores) ACh (excitatória) Neuro- transmissores autonômico (cadeia prévertebral e paravertebral) nenhum Gânglio motor 2 neurônios motores (preganglionar e pós-glanglionar) 1 neurônio motor Vias periféricas Músc. Liso e cardíaco, e glândulas Músc. Esquelético Efetores Autonômico Somático 6 Parassimpático Simpático 7 Cadeia Paravertebral (22 pares gânglios) Cadeia Prevertebral: Gânglios celíaco, mesentérico superior mesentérico inferior, aorticorenal Cadeia Terminal: Gânglios conectados à bexiga e reto Gânglio cervical no pescoço 8 Inervação Simpática Fibra pré-ganglionar ACh Fibra pós-ganglionar NA Vasos, Coração Glândulas ACh Medula adrenal Adrenalina 9 >80% adrenalina 10 Sistema Parassimpático Mesencéfalo Medula Oblonga Região sacral med. espinhal Fibra pré-ganglionar Fibra pós-ganglionar ACh ACh Vasos, Coração Glândulas 12 Motor (somático) Fibra motora ACh Placa motora (Junção neuromuscular) no músculo esquelético 13 Comparação entre Simpático e Parassimpático 14 Transmissão neurohumoral: Noradrenalina vs Acetilcolina Condução Transmissão Passagem do impulso nervoso ao longo do axônio Passagem do impulso nervoso da fibra pré- para a fibra pós-sináptica (ou do terminal pós-sináptico para a membrana do órgão efetor) TTX 15 Comparação entre os sistemas SIMPÁTICO e PARASSIMPÁTICO SIMPÁTICO PARASSIMPÁTICO F. Pré-ganglionar F. Pós-ganglionar Neurotrans. Receptores Sinapses Curta, Mielinizada Longa, Mielinizada Longa, Não- Mielinizada Curta, Não- Mielinizada ACh – NA (ADR) ACh – ACh Distribuição Nicotínicos, a / b Nicotínicos, Muscarínicos 1 : Várias 1 : 1 (exc. Plexo Auerbach) Difusa Limitada 16 Simpático Parassimpático • Coração Inotropismo + Inotroprismo - • Coração Cronotropismo + Cronotropismo - • Vias respiratórias Broncodilatação Broncoconstrição • Estômago/Intestino Reduz atividade Aumenta atividade • Olho Midríase Miose • Vasos Relax./Contração Relax./Contração • Órgãos sexuais Masc. Ejaculação Ereção • Bexiga urinária Enchimento da bexiga Esvaziamento da bexiga • Glândulas Salivares Promove secreção Promove secreção Efeitos produzidos pela ativação do SNA 17 Síntese de Noradrenalina Tirosina DbH NA Neurônio Simpático DOPA Dopamina Adrenoceptor Pós-sináptico L-tirosina (sangue) Tirosina hidroxilase DOPA-descarboxilase a2 NA ATP/Mg2+ Cromogranina Peptídeos (NPY) 18 BIOSSÍNTESE DAS CATECOLAMINAS OH CH2 CH NH2 COOH tirosina OH OH CH2 CH NH2 COOH OH OH CH CH2 NH2 OH noradrenalina dopamina DOPA DOPA descarboxilase Tirosina hidroxilase Dopamina b-hydroxilase (transporte vesicular; VMAT-2) Etapa limitante da velocidade da síntese de NA OH OH CH CH2 NH OH CH3 adrenalina Feniletanolamina N-metil transferase [Glicocorticóide cortical] OH OH CH2 CH NH2 19 Tirosina hidroxilase DOPA descarboxilase Dopamina b-hidroxilase Feniletanolamina N-metil-tranf. Ocorrência Distribuição subcelular Comentários Nervos simpáticos Nervos simpáticos Nervos simpáticos Adrenal Citoplasmática Citoplasmática Citoplasmática Vesículas sinápticas Inibição leva à depleção da Noradrenalina; -/- embrião não sobrevive Inibição não afeta signif/e o conteúdo de nor e adrenalina Inibição diminui signif/e o conteúdo de nor e adrenalina Inibição diminui signif/e o conteúdo de catecolaminas adrenais; Enzimas envolvidas na síntese de catecolaminas 20 TRANSMISSÃO NORADRENÉRGICA tirosina Dopamina Síntese de NA NA NA Captação 1 (uptake 1; NET) metabólitos MAO b a a2 – NA COMT metabólitos NA célula efetora Terminal noradrenérgico Tirosina hidroxilase (-) 21 Metabolismo pela MAO B NA NA Metabólitos deaminados 22 Metabolismo da Noradrenalina VMA Neur. simpático 5 1b 3 1a 4 2 MHPG Sangue NA Circulante Normetanefrina DHMA DHPG NA VMA MHPG Normetanefrina COMT COMT a1, a2, b1, b2 23 Metabolismo 24 RECEPTORES ADRENÉRGICOS Ahlquist (1948) a b ADR > NA ADR > NA Lands (1967) b1 b2 ADR > NA ADR >> NA Emorine (1989) b3 NA >> ADR Langer (1973) a1 a2 NA > ADR NA > ADR 25 RECEPTORES ADRENÉRGICOS Emorine (1989) b3 NA >>> ADR •Presença: adipócitos •Resistente ao bloqueio com propranolol •Agonistas b3: termogênese e lipólise •Polimorfismo do b3: risco de obesidade e diabetes •Agonistas b3: Fármacos de utilidade clínica? 26 OH OH CH CH2 NH2 OH OH OH CH CH2 NH OH CH (CH3)2 a1 a2 b1 OH OH CH CH2 NH OH CH3 a1 a2 b1 b2 b1 b2 NORADRENALINA ADRENALINA ISOPROTERENOL 27 Sinalização intracelular Gq GTP PLC DAG IP3 PKC Ca 2+ Fosforilação de Proteínas Resposta celular + Agonista a1 28 Sinalização intracelular -- Gi GTP AC cAMP Fosforilação de Enzimas Resposta celular Proteína Quinase ATP Agonista a2 29 Sinalização intracelular Agonista b + GS GTP AC cAMP + Fosforilação de Enzimas Resposta celular Proteína Quinase ATP 30 Relação Estrutura-Atividade Pontes de hidrogênio – OH no anel catecólico Ligação eletrostática – NH2 31 OH OH CH CH2 NH2 OH Noradrenalina OH OH CH CH2 NH OH CH3 Adrenalina 1. Separação do anel aromático e grupo amino (2 carbonos) CHCH 2 NH CH 2 OH OH CH 3 CH 3 CH 3 OH Salbutamol 32 2. Substituição no grupo amino: “tamanho” do alquil OH N H O CHCH 2 NHCHCH 2 H O CH 3 OH CH 3 CH OH CH2 N CH3 * HO Fenilefrina Formoterol Interação eletrostática (Asp 113) 33 3. Hidroxilas nas posições 3 e 4 do anel benzênico CH OH CH2 N CH3 * HO Fenilefrina Efedrina Pontes de hidrogênio (Ser 204 e 207) C H 3 C H 2 C H N H 2 Anfetamina 34 4. Ausência dashidroxilas Efedrina •Compostos mais lipofílicos •Ação no S.N.C •Perda parcial da atividade simpatomimética direta •Não sofrem metabolismo pela COMT (via oral/duração) Anfetamina 35 5. Hidroxilas nas posições 3 e 5: Maior atividade b2 H O O H N H C C H 2 C H H O C H 3 C H 3 C H 3 Terbutalina Metaproterenol 36 6. Substituição no carbono a e b •A substituição no carbono a bloqueia a oxidação pela MAO (prolonga a duração de ação de aminas não catecólicas; ex.: efedrina e anfetamina) •A presença de OH no carbono b geralmente diminui a atividade estimulante central e aumenta a atividade em receptores a e b. OH OH CH CH2 NH2 OH Noradrenalina 37 ADRENALINA ADR Coração Pulmão M. Esquelética b1 b2 b2 Inotr. + Cronotr + Bronco- dilatação Contração muscular b Vasos b2 Vaso- dilatação Útero b2 Redução motilidade 38 ADRENALINA ADR Vasos Pâncreas a1 a1/ a2 Vaso- constrição Insulina a 39 NORADRENALINA NA Coração Pulmão b1 b2 Inotr. + Cronotr + Bronco- dilatação b Vasos b2 Vaso- dilatação Útero b2 Redução motilidade 40 NORADRENALINA NA Vasos Pâncreas a1 a1/ a2 Vaso- constrição Insulina a 41 ISOPROTERENOL (ISOPRENALINA) ISO Coração Pulmão b1 b2 Inotr. + Cronotr + Bronco- dilatação b Vasos b2 Vaso- dilatação M. Esquelética b2 Contração muscular Útero b2 Redução motilidade 42 PROPRIEDADES FARMACOLÓGICAS ADRENALINA Taquicardia Hipertensão Arterial Tremor fino nas mãos Palidez Hiperglicemia - NORADR. Taquicardia Hipertensão Arterial - Palidez Hiperglicemia - ISOPROTERENOL Taquicardia Hipotensão Arterial Tremor fino nas mãos - - Arritmias cardíacas 43 Catecolaminas e Pressão arterial PA = D.C. x R.P. b1 a, b2 Adrenalina Noradrenalina Isoproterenol 44 FC RP PA Noradrenalina (10 mg/min no homem) 45 46 FC RP PA Adrenalina (10 mg/min, homem) Via •Via E.V. versus S.C •Ação dominante em b2 (dose baixa) •Ação dependente do leito vascular (fluxo cutâneo x musc. esquelético) 47 FC RP PA Isoproterenol (10 mg/min no homem) 48 Isoproterenol 49 Musculatura lisa - 1 Musculatura do TGI Relaxamento: a e b Musculatura uterina: Depende da espécie, do ciclo estral, do estado gestacional e da dose administrada Contração – mediada por a (estudos in vitro) Relaxamento – mediada por b (último mês da gestação) Musculatura da bexiga (contribui para o enchimento) Contração do trígono – mediada por a Relaxamento do detrusor – mediada por b 50 Musculatura lisa - 2 Musculatura lisa do trato respiratório Broncodilatação: b2 Próstata Contração: a 51 S.N.C Distribuição baixa para SNC (Efeitos secundários do manifestações somáticas) Ansiedade, cefaléia, tremor, apreensão, cansaço Ativação do a2: Inibição do Simpático 52 Hiperglicemia Inibição da secreção de insulina: a2 Aumento da secreção de insulina: b2 Diminuição da captação de glicose tec. periféricos Glicogenólise hepática: b Lipólise (aumento de ác. graxos livres circulantes): b3 Ativação de lipase em tec adiposo marrom (quebra de triglicérides em ác. graxos) Aumento do metabolismo 53 •Não é absorvida por via oral (destruição rápida no TGI e fígado pela MAO e COMT) •Absorção por via subcutânea é lenta (ef. vasoconstritor) •Absorção por via muscular é mais rápida •Uso da via endovenosa em caso de emergência •Inalação é usada para restringir a droga ao trato respiratório, com possibilidade de surgimento de efeitos sistêmicos Farmacocinética 54 Adrenalina é instável em solução alcalina Destruída quando exposta ao ar ou luz (oxidação, solução cor de rosa) Adrenalina injeção: 1:1,000 - 1:10,000 - 1:100,000 Dose subcutânea: 0,3 a 0,5 mg Farmacocinética 55 Uso clínico limitado Reações de hipersensibilidade (anafilaxia) Prolongar a ação dos anestésicos locais Reverter parada cardíaca Agente hemostático tópico (hemorragias) Uso endovenoso de doses altas (ou acidentais) Hemorragia cerebral Arritmias cardíacas Angina (pacientes com doença coronariana) Contra-indicação em pacientes sob tratamento com b-bloqueadores Farmacocinética 56 CLASSIFICAÇÃO Ação Indireta Ação Mista Ação Direta Agonista a Agonista b a1 a2 a1 / a2 b1 b2 b1 / b2 Liberação de NA Captação de NA [NA]
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