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História da Farmacologia Prof. Me. Kacio Souza A história da farmacologia - Antiguidade: ervas – propriedades terapêuticas; - 129-200 d.C. (Claudius Galen) - o primeiro a refletir base teórica da farmacologia: “Os empíricos afirmam que tudo é descoberto por meio da experiência e em parte pela teoria. Nem a experiência nem a teoria, isoladamente, são aptas a descobrir tudo.” - 1493-1541 (Teophrastus von Hohenheim - Paracelso): questionamento de doutrinas anteriores necessidade de conhecer os princípios ativos dito envenenador por inimigos. “Se quiserem explicar adequadamente o que é veneno, o que, então, não é um veneno? Todas as coisas são veneno, e nada é sem veneno; somente a dosagem estabelece se algo é um veneno.” A história da farmacologia - 1620-1695 (Johann Jakob Wepfer) – primeiro a testar ação farmacológica e toxicológica de fármacos em animais. “Ponderei muito. Finalmente decidi esclarecer o assunto experimentalmente.” - 1820-1879 (Rudolph Buchheim) – fundou 1º Instituto de Farmacologia na Universidade de Dorpat (Tartu, Estônia): matéria científica independente. “A ciência dos medicamentos é teórica, isto é, explanatória. Ela deve oferecer conhecimentos por meio dos quais nossa opinião sobre a utilidade do medicamento pode ser validada junto ao leito do doente.” A história da farmacologia - 1838-1921 (Oswald Schmiedeberg et al.) – relação estrutura-atividade, receptores de fármacos, toxicidade seletiva; - Após 1920: farmacologia nas indústrias farmacêuticas; - A partir de 1960: Departamentos de Farmacologia em Universidades e Indústrias; UFSC FMRP-USP FMUSP ICB-UFMG Afinal, o que é farmacologia? Estudo das substâncias medicamentosas sobre o ser vivo, especialmente vertebrados. Interação das drogas com constituintes do organismo para produzir efeitos terapêuticos (FARMACODINÂMICA). O QUE O FÁRMACO FAZ COM O ORGANISMO. Trajeto das drogas no corpo humano e sua eliminação (FARMACOCINÉTICA). O QUE O ORGANISMO FAZ COM O FÁRMACO. Farmacologia - conceitos Remédio: qualquer substância OU RECURSO (ex. radioterapia, abraço) usado para combater uma moléstia. Droga: Substância química que exerce efeito no organismo vivo. Fármaco: Substância química que é o princípio ativo do medicamento. Medicamento: produto farmacêutico, tecnicamente obtido ou elaborado, com finalidade profilática, curativa, paliativa ou para fins de diagnóstico (Lei nº 5.991, de 17/12/73). É uma forma farmacêutica terminada que contém o fármaco, geralmente em associação com adjuvantes farmacotécnicos. Farmacologia - conceitos CONTRAINDICAÇÃO: Qualquer condição de saúde, relativa a uma doença ou ao doente, que leva a uma limitação do uso do medicamento (contra-indicação relativa), ou até a não utilização (contra-indicação absoluta). Caso essa condição não seja observada, poderá acarretar graves efeitos nocivos a saúde do usuário do medicamento. FORMA FARMACÊUTICA: Estado físico no qual se apresenta um medicamento com o objetivo de facilitar seu fracionamento, posologia, administração, absorção e conservação. Farmacologia - conceitos Efeito colateral (side effect): efeito diferente daquele efeito principal responsável pelo efeito e uso terapêutico do fármaco; assim, um efeito colateral pode ser benéfico ou indiferente e não necessariamente adverso, indesejável (unwanted side effect). Efeito adverso (efeito indesejável) Reação Adversa ao Medicamento (RAM), qualquer resposta a um medicamento que seja prejudicial, não intencional, e que ocorra nas doses normalmente utilizadas em seres humanos para profilaxia, diagnóstico e tratamento de doenças, ou para a modificação de uma função fisiológica. Medicamento Referência: medicamento inovador registrado no órgão federal responsável pela vigilância sanitária e comercializado no País, cuja eficácia, segurança e qualidade foram comprovadas cientificamente junto ao órgão federal competente, por ocasião do registro. A eficácia e segurança do medicamento de referência são comprovadas através de apresentação de estudos clínicos. Medicamento Genérico: medicamento idêntico a um produto de referência ou inovador, com este intercambiável, geralmente produzido após a expiração ou renúncia da proteção da patente ou de outros direitos de exclusividade, comprovada a sua eficácia, segurança e qualidade. Medicamento Similar: é aquele que contém o mesmo ou os mesmos princípios ativos, apresenta mesma concentração, forma farmacêutica, via de administração, posologia e indicação terapêutica, e que é equivalente ao medicamento registrado no órgão federal responsável pela vigilância sanitária, podendo diferir somente em características relativas ao tamanho e forma do produto, prazo de validade, embalagem, rotulagem, excipientes e veículo, devendo sempre ser identificado por nome comercial ou marca. RDC 134/2003 e Resolução RDC 133/2003 medicamentos similares devem apresentar os testes de biodisponibilidade relativa e equivalência farmacêutica. Farmacologia - conceitos Descoberta do fármaco até a sua comercialização O processo de desenvolvimento de um medicamento é extremamente complexo e envolve diversas etapas (fases). Cada uma dessas fases possui objetivos bem definidos e características particulares. Estudos pré-clínicos de fármacos -Dentre 1000 moléculas descobertas, apenas uma consegue chegar à fase de registro e comercialização. - Todo processo de desenvolvimento de um novo produto, começa com a identificação da molécula, seja sintéca ou biológica. Esta substância deve, primeiramente, ser purificada e estabilizada farmacologicamente (fase analíca do composto), testada em estudos pré‐clínicos (in vitro), como: testes em bancada, modelos de cultura celular ou em animais de experimentação. Todos eles com o objetivo de realizar a prova de conceito. - Uma vez desenvolvida uma substância eficaz na bancada do laboratório, inicia‐se o processo investigativo. - Esse processo tem por objetivo avaliar a segurança do produto para embasar o seu uso em seres humanos. - A fase de estudos laboratoriais, incluindo estudos em animais de experimentação, é conhecida como fase pré-clínica. - Os animais mais utilizados na primeira fase dos estudos pré‐clínicos são os ratos. - Na segunda fase, algumas vezes, são requeridos testes em uma segunda espécie, que tenha maior proximidade fisiológica com o ser humano como, por exemplo, o porco, macaco ou cachorro beagle. - Para garantir a segurança do processo, o FDA desenvolveu uma série de estudos obrigatórios, que devem ser realizados antes que a substância seja exposta aos seres humanos. Estudos pré-clínicos e prova de conceito Vias de administração de medicamentos Prof. Me. Kacio Souza Vias de administração Enteral Oral Sonda enteral Retal Sublingual Inalatória Parenteral Intravenosa Intramuscular Subcutânea Intradérmica Dermatológicos Comprimido, cápsula, solução, suspensão, xarope; - Absorção: passagem por barreira epitelial; - Fármaco é absorvido por processo passivo (fármaco + lipofílico e - ionizado será melhor absorvido); Via oral Vantagens - Fácil administração; - Confortável e cômodo; - Indolor (Não invasivo); - Possibilidade de remover o medicamento em caso de intoxicação (lavagem gástrica, carvão ativado). Desvantagens - Alguns fármacos não são absorvidos (físico-químicas); - Irritação da mucosa do TGI; - Irregularidade de absorção na presença de alguns alimentos; - Necessidade de colaboração do paciente; - Sabor desagradável de alguns medicamentos; - Destruição por ácidos (Penicilina G) ou enzimas digestivas (insulina); - Tempo para absorção (não recomendado em situação emergencial); - Metabolismo de 1a passagem no fígado (Reduz biodisponibilidade daMorfina em 75%). Via oral Via oral – metabolismo de primeira passagem Comprimidos, pastilhas. - Resposta rápida; - Fármaco instável em pH gástrico; - Evita metabolismo de 1a passagem. Via sublingual Ex. Nitroglicerina angina pectoris - Alta lipossolubilidade. - Não iônica. - Quase totalmente metabolizada no fígado. Vantagens - Fácil acesso e aplicação; - Atinge circulação sistêmica rapidamente; - Evita metabolismo de 1a passagem; - Emergência. Desvantagens - Não é viável em pacientes inconscientes; - Pode causar irritação da mucosa; - Absorção errática ou incompleta; - Restrita a fármacos com alta lipossolubilidade. Via sublingual Via retal Supositórios. Diretamente para a veia cava inferior. - Resposta local (colite ulcerativa, hemorroida); - Vômito frequente; - Paciente incapacitados (psiquiátricos); - Impossibilidade da V.O. (pós-operatório); Vantagens - Pacientes não colaboradores (inconscientes, vômitos frequentes); - Efeito local direto; - Metabolismo de 1a passagem < V.O. Desvantagens - Lesão da mucosa; - Desconforto; - Dificuldade na aplicação; - Absorção irregular. Via retal Aerosóis - Anestésicos voláteis e gases; - Pulmão: administração e eliminação; - Absorção: epitélio pulmonar e mucosa do trato respiratório. Via inalatória Ação Direta no pulmão: - Glicocorticóides (Beclometasona): Asma - Broncodilatadores (Salbutamol, ipratrópio): Asma Ação Sistêmica: - Anestésicos (halotano, isoflurano). Vantagens - Absorção quase instantânea; - Aplicação do fármaco no local de ação desejado (doenças pulmonares); Desvantagens • Difícil ajuste da dose; • Método de administração trabalhoso (coordenação respiração e inalação); - Irritação do epitélio pulmonar. Via inalatória - Substâncias não são irritantes para os tecidos; - Absorção constante e lenta efeito duradouro; - Formulação influencia no tempo de absorção. Via parenteral - subcutânea Vantagens - Efeito persistente; - Administração segura; - Absorção mais rápida que V.O.; Desvantagens - Necrose (substâncias irritantes); - Erro na aplicação; - Lipodistrofia. - Profundamente no tecido muscular (até 5 mL); - Ação sistêmica rápida – bastante vascularizado; - Pacientes que não cooperam ou que não possam V.O.; - Contraindicação: pacientes com coagulação prejudicada, doença vascular periférica oclusiva, edema e choque (prejuízo da absorção periférica); - Fluxo sanguíneo no local influencia velocidade de absorção. Via parenteral - intramuscular Vantagens - Efeito rápido e seguro; Via parenteral - intramuscular Desvantagens - Dolorosa; - Trauma ou compressão acidental de nervos; - Injeção acidental em veia ou artéria; - Lesão do músculo por solução irritante; - Não suporta grandes volumes (<5 mL). Recomendações - Locais de aplicação: deltóide, glúteo, vasto-lateral, reto femoral; - Aspirar antes da aplicação; - Escolha do bisel; - Pessoal treinado; - Assepsia local (normalmente Etanol 70%). - Administração lenta com monitoramento constante das reações do paciente; - Osmolaridade da solução deve ser ideal para evitar lise celular; - Concentração desejada de um fármaco é obtida com precisão e rapidez. - Não deve produzir embolia ou trombose; - Não deve conter pirogênio; Via parenteral - intravenosa Vantagens - Efeito farmacológico imediato; - Controle preciso da dose; - Admite grandes volumes; - Administração de fármacos irritantes; - Evita metabolismo de 1a passagem. Desvantagens - Uma vez injetado um fármaco, não há maneira de retirá-lo; - Material esterilizado; - Pessoal treinado. Via parenteral - intravenosa Fatores que determinam a escolha da via de administração Local de ação desejado Rapidez de ação desejada Natureza do medicamento Condições do paciente Farmacocinética Prof. Me. Kacio Souza Farmacocinética – visão geral Um fármaco precisa estar presente em concentrações adequadas nos seus locais de ação para produzir seus efeitos característicos e desejados. Farmacocinética – importância Passagem de uma droga de seu local de administração para o plasma Importante para todas as vias de administração, exceto intravenosa e inalação*. Absorção - Lipossolubilidade - Grau de ionização - pH - Concentração e tamanho do F - Circulação sanguínea - Motilidade GI (metoclopramida, domperidona, cisaprida pró-cinéticos) - Forma farmacêutica - Superfície de absorção - Interações FATORES QUE INFLUENCIAM NA ABSORÇÃO DE F: Fatores que Afetam a Absorção de um Fármaco Forma Farmacêutica a) Tamanho da Partícula Quanto < o tamanho da partícula, > absorção (Ex. Insulina) Tipo Zinco (mg/100 U) Início Duração Ação (Horas) Rápida Intermediária Lenta 0,01 – 0,04 0,2 – 0,25 0,2 – 0,25 (+ protamina) 0,5 – 1,0 12 – 16 1,0 – 2,0 18 – 24 4,0 – 6,0 24 – 36 (Adaptado de Goodman & Gilman, “As bases farmacológicas da terapêutica”, 11a edição) b) Cápsulas Permanecem intactas várias horas após administração retardando absorção do fármaco. Omeprazol (tratamento de úlcera): Sofre rápida degradação em pH baixo. - Forma farmacêutica: cápsulas que contêm grânulos entéricos. Cápsula permite que grânulos sejam liberados após deixarem o estômago Fatores que Afetam a Absorção de um Fármaco Área da Superfície de Absorção - Fator muito importante!!! - Quanto > superfície, > absorção do fármaco - Epitélio alveolar pulmonar e mucosa intestinal Fatores que Afetam a Absorção de um Fármaco BIODISPONIBILIDADE DOS FÁRMACOS -É a quantidade de fármaco disponível para ser utilizada pelo organismo. Compreende os seguintes aspectos da maneira dinâmica pela qual o fármaco e/ou seus metabólitos: a) Atingem a circulação sistêmica b) Chegam aos locais de ação (biofase) c) Liberam-se em locais pré-absortivos do corpo. Biodisponibilidade absoluta: velocidade e extensão com que o fármaco penetra no corpo ou é liberado em locais pré-absortivos para, em seguida, alcançar a circulação sistêmica. Biodisponibilidade sistêmica: entrada do fármaco na circulação sistêmica Biodisponibilidade biofásica: chegada do fármaco no seu local de ação Biodisponibilidade pré-absortiva: fármaco para efeitos locais. Bioequivalência comparativa: dois produtos farmacêuticos devem possuir mesma biodisponibilidade, equivalência farmacêutica (mesma forma farmacêutica, mesma forma de fabricação). Variação da biodisponibilidade: Via intravenosa: 100% biodisponível Outras vias: dependem das características físico-químicas, processos de industrialização, forma farmacêutica, além das características do paciente Ex.: comprimido: desintegração, dissolução Paciente: motilidade gastrintestinal, pH, idade, sexo, peso corpóreo, quadros patológicos, características genéticas, estresse, ingestão de água, pH da urina, ingestão concomitante de alimento, interação com outros fármacos. BIODISPONIBILIDADE DOS FÁRMACOS Absorção A=B=C Biodisponibilidade, Vd e Depuração. Diferem na taxa de absorção. Golan, 2009. Passagem de uma droga da corrente sanguínea para os tecidos. Distribuição DEPENDE DE: - Permeabilidade através das barreiras teciduais - Ligação à Albumina - pH Vd = dose conc. plasm Distribuição Administração IV Golan, 2009. Administração IV em bolo CAV; Compartimentos Altamente vascularizados Distribuição VOLUME DE DISTRIBUIÇÃO: Volume aparente de distribuição do fármaco; dá um índice de quanto o fármaco é distribuído para os tecidos. Volume de líquido que o fármaco ocuparia se todo o fármaco presente no corpo estivesse emsolução na mesma concentração do que no plasma. Vd = dose conc. plasm Distribuição Rang & Dale. Metabolismo - biotransformação Reações químicas induzidas por enzimas (P450 – CYP3A4) que, geralmente, acarretam perda da atividade biológica, aumento da hidrofilicidade do F, facilitando sua eliminação por via renal. HepatócitoFígado Fármaco deve atravessar membrana do hepatócito para ser metabolizado (apolar) Retículo Endoplasmático: enzimas microssomais (Reações de Fase I) Citoplasma (Reações de Fase II) Metabolismo – Biotransformação Rang & Dale Metabolismo de 1ª passagem Sistema porta-hepático V.O. (principalmente) Retal Fatores que interferem na absorção Fatores que afetam metabolismo Metabolismo de 1ª passagem - Introduzem ou expõem um grupo funcional no composto original; - Ocorrem reações de oxidação, hidroxilação, dealquilação, desaminação, hidrólise; - Geralmente resultam em perda da atividade farmacológica (Exceção para as pró-drogas); - Formação de compostos quimicamente reativos (as vezes mais tóxicos que o fármaco original - paracetamol). Metabolismo – Reações de fase I (Funcionalização) Molécula polar (hidrossolúvel) - Ligação covalente entre um grupo funcional e o ácido glicurônico, sulfato, glutationa, aminoácidos ou acetato. - Os conjugados formados costumam ser inativos e são excretados na urina. Metabolismo – Reações de fase II (Conjugação) Principal UDP-glicuronosil transferases Fatores que afetam a biotranformação de fármacos 1. Indução/ Inibição de enzimas 2. Doença (Insuf. Hepática) 3. Idade 4. Interação Metabólica entre Fármacos 1. Indução Fármacos Aumento da síntese da proteína do Citocromo P450 Aumento da velocidade de Biotransformação Redução da Biodisponibilidade do Fármaco Aumento da Toxicidade em Alguns Casos Fatores que afetam a biotranformação de fármacos 1. Indução Rifampicina administrada por 3 dias reduz a eficácia da Varfarina (anticoagulante) Fatores que afetam a biotranformação de fármacos 2. Doença - Hepatite - Infiltração Gordurosa - Cirrose - Hepatocarcinomas Alteração da função Hepática: Gravidade da lesão determina grau de modificação da atividade da monooxigenase do citocromo P450 Diazepam e Morfina: respostas exageradas Fatores que afetam a biotranformação de fármacos 2. Doença - Insuficiência Cardíaca - Bloqueio β-adrenérgico Alteração do fluxo sanguíneo Hepático: Reduz fluxo sangüíneo = Reduz velocidade de Biotransformação Queda da Taxa de Biotransformação Prolongamento do Efeito Ex. Propranolol e Verapamil Fatores que afetam a biotranformação de fármacos 3. Idade - Recém-nascidos - Taxa mais lenta do que em adultos. - Sistemas enzimáticos da Fase I e II começam a amadurecer após 2 semanas de vida. - Ex. Cloranfenicol causa “Síndrome do bebê Cinzento” Acúmulo Tecidual de Cloranfenicol Devido Conjugação Hepática LentaAntibiótico Fatores que afetam a biotranformação de fármacos 3. Idade - Idosos têm capacidade de Biotransformação reduzida. - Motivos: 1) Redução de fluxo sanguíneo hepático 2) Redução da atividade enzimática - Redução principalmente no sistema da monooxigenase do citocromo P450. Fatores que afetam a biotranformação de fármacos 4. Interações Metabólicas entre Fármacos - Associam-se geralmente as Reações de Fase I (Sistema enzimático do citocromo P450). - Fármacos metabolizados pela mesma enzima competem entre si por um local de ligação (Fármaco com menor afinidade tem taxa de metabolismo reduzida). Antibióticos Macrolídios CYP3A 4Carbamazepina Competição CYP3A 4 Maior afinidade = metabolismo Menor afinidade = menor metabolismo Fármaco Original Fatores que afetam a biotranformação de fármacos Biotransformação e a Geração de Metabólitos Farmacologicamente Ativos Enalapril Enalaprilato Antihipertensivo (inibidor da ECA) Pró-Droga (Hidrólise) Composto original não tem atividade Farmacológica Exemplos de Pró-drogas que produzem metabólitos ativos Cortisona Prednisona Enalapril Zidovudina Hidrocortisona Prednisolona Enalaprilato Trifosfato de Zidovudina Pró-droga (Inativo) Ativos Biotransformação e a Geração de Metabólitos Farmacologicamente Ativos Biotransformação e a Geração de Metabólitos Tóxicos N-acetil-p-benzoquinona iminaOxidases P450 % pequena é formada em dose terapêutica Glutationa Excreção HEPATOTOXICIDADE Ligação covalente a macromoléculas, Peroxidação lipídica, Estresse oxidativo....... Altas Doses Etanol = aumenta atividade das Oxidases P450 = Aumento da toxicidade do Paracetamol. 4a causa de morte por envenenamento em 1989. HEPATOTOXICIDADE = Pode ocorrer após dose única (10-15 g) Biotransformação e a Geração de Metabólitos Tóxicos - Inativação da toxicidade por CONJUGAÇÃO (Fase II da Biotransformação) com GLUTATIONA, tripeptídio extremamente reativo que se encontra difundido por igual nos diversos tecidos dos organismos animais e é essencial para a manutenção da capacidade funcional e da integridade da morfologia celular, pois é o mecanismo mais importante de defesa intracelular contra os radicais oxidantes (exógenos e endógenos) e contra numerosas substâncias citotóxicas, incluindo o paracetamol. - N-ACETILCISTEÍNA (ANTÍDOTO PARA INTOXICAÇÃO POR PARACETAMOL) é desacetilada no interior da célula, ficando assim disponível a L-cisteína, aminoácido indispensável para a síntese da glutationa. Remoção do Fármaco do organismo (renal, hepatobiliar, pulmões, fezes). F e/ou metabólitos hidrofílicos. Filtração Glomerular - Fármaco vai do sangue para urina. - Fármaco ligado à proteína plasmática não é filtrado. Reabsorção Passiva - Fármaco lipossolúvel retorna a corrente sanguínea. - Fármacos polares são excretados. Transporte Ativo - “Bombas” tubulares movem o fármaco da corrente sanguínea para a urina. Reabsorção Passiva Transporte Ativo Excreção Filtração Glomerular DEPURAÇÃO (em inglês clearance) taxa de eliminação de um F no corpo em relação à [F]plasma Medida da capacidade do corpo em eliminar um fármaco. Depende da Kel Inversamente proporcional ao t1/2 Diretamente proporcional ao Vd CL = (0,693) (Vd) / t1/2 Excreção Golan, 2009. Excreção – influência do pH urinário Rang & Dale Dependem: - Absorção - Distribuição - Metabolismo - Excreção Respeitar POSOLOGIA (número de vezes e quantidade diária do medicamento) é fundamental!!! Níveis plasmáticos de fármacos ÍNDICE TERAPÊUTICO Tempo de Meia vida (t1/2) de elimanação de um fármaco Tempo durante o qual a [F]plasma diminui para a metade do seu valor original. Morfina t1/2 de 3 horas 50 mg: Após 3 horas haverá 25 mg 2 mg: Após 3 horas haverá 1 mg Quantidade é diferente. Porcentagem é a mesma. Níveis plasmáticos de fármacos Maior intervalo de doseMenor intervalo de dose Níveis plasmáticos de fármacos t1/2 longo = grande intervalo de dose t1/2 curto = pequeno intervalo de dose Importante manter CONCENTRAÇÃO MÍNIMA EFETIVA Número de vezes que o Fármaco será administrado Adesão do Paciente Níveis plasmáticos de fármacos Golan, 2009. Farmacodinâmica Prof. Me. Kacio Souza É o estudo dos efeitos bioquímicos e fisiológicos das drogas e dos seus mecanismos de ação O que a droga faz sobre o organismo O que é farmacodinâmica? • A maioria das drogas ligam-se a receptores celulares – Iniciam reações bioquímicas – Efeito farmacológico é devido a alteração de um processo fisiológico intrínseco e não a criação de um novo processo. Farmacocinética x farmacodinâmicaRang & Dale Conceitos importantes AÇÃO Alteração bioquímica e/ou fisiológica resultante da combinação inicial do fármaco no local de ação. CURVA DOSE-RESPOSTA Curva que indica quantidade do fármaco necessário para produzir determinada resposta em intensidade requerida. DOSE Quantidade do fármaco necessário para produzir determinada resposta em intensidade requerida. DE50 Dose Eficaz Média ou Concentração Eficaz Média (EC50), refere-se à dose necessária para produzir efeito em 50% de uma população teste. DL50 Dose Letal Média, refere-se à dose necessária para produzir MORTE em 50% de uma população teste. EFEITO É decorrente da ação da droga e representa a alteração final da função biológica. POTÊNCIA É a dose de fármaco necessária para gerar resposta. Portanto, quanto menor a dose necessária MAIS POTENTE será o fármaco. Conceitos importantes ÍNDICE TERAPÊUTICO Descrição do grau de seletividade do fármaco para produzir seus efeitos desejáveis versus seus efeitos adversos. Em outras palavras é a diferença entre a dose terapêutica e a dose tóxica. Um fármaco com baixo índice terapêutico requer monitoramento da posologia, pois qualquer aumento, por pequeno que seja, poderá causar toxicidade. Já um índice terapêutico amplo abre a possibilidade de administração do fármaco em várias doses sem o risco de toxicidade. Esse parâmetro também pode ser chamado de janela terapêutica. Conceitos importantes Golan, 2009. - Receptores - Enzimas - Canais iônicos - Moléculas transportadoras Alvos primários de ação dos Fármacos Sítio de ligação é o local em que o fármaco se liga ao receptor: cada sítio tem características químicas singulares, determinadas pelas propriedades específicas dos aminoácidos que o compõem. Interação Fármaco-Receptor: - Forças de van der Waals - Pontes de Hidrogênio - Iônica - Covalente Ação de Fármacos FATORES QUE INFLUENCIAM NA ESPECIFICIDADE DAS INTERAÇÕES F-RECEPTOR: - Estrutura do F; - Estrutura do Receptor; - Forças químicas entre F e Receptor; - Solubilidade do F em água; - Solubilidade do F na membrana plasmática; Estudos de modificação da estrutura dos F: ↓ toxicidade e/ou ↑ eficácia. SELETIVIDADE: 1) Especificidade de subtipos de receptores quanto ao tipo celular; 2) Especificidade do acoplamento receptor-efetor quanto ao tipo celular. Principais interações Fármaco x Receptor Canais iônicos (inotrópicos) Acoplados à ptn G (metabotrópicos) Domínio extracel de receptor transmembrana Difusão do F e ligação a rec intracel RECEPTORES São estruturas moleculares altamente especializadas, que tem no organismo afinidade de interar-se com substâncias endógenas com função fisiológica, e que podem também reagir com substâncias exógenas, que tenham características químicas e estruturais comparáveis às substâncias que ocorrem naturalmente no organismo. Principais interações Fármaco x Receptor - Receptores de membrana - Acoplados diretamente a um canal iônico - Receptores sobre os quais atuam os neurotransmissores rápidos; - Exemplos: receptor nicotínico da acetilcolina, receptor GABAA, receptor de glutamato. Receptores ligados a canais Receptores ligados a canais Golan ANESTÉSICOS LOCAIS E BENZODIAZEPÍNICOS - Numericamente é a maior família de receptores; - São receptores que atravessam 7 vezes a membrana; - Acoplados a sistemas efetores intracelulares através de uma proteína G; - Receptores para hormônios e transmissores lentos; - Exemplos: receptores muscarínicos da acetilcolina, receptores adrenérgicos, receptores opióides. Receptores acoplados à proteína G Golan Receptores acoplados à proteína G Golan Receptores acoplados à proteína G Golan Receptores acoplados à proteína G Golan - Receptores de membrana; - Incorporam em sua estrutura um domínio intracelular de proteína quinase (tirosina quinase); - Exemplo: receptores da insulina, citocinas, fatores de crescimento. Receptores ligados à quinase - Alguns estão localizados no citosol e no compartimento nuclear; - Exemplo: receptores de hormônios esteróides, hormônio tireóideo, ácido retinoico, vitamina D. Receptores que regulam a transcrição de genes Golan AGONISTA molécula que se liga a um receptor e o estabiliza numa determinada conformação (habitualmente na conformação ativa). Total, pleno: eficácia MÁXIMA (100%); Parcial: eficácia submáxima ; Inverso: eficácia negativa (abaixo de zero), liga-se à configuração inativa do receptor. Inativa o receptor constitutivamente ativo. ANTAGONISTA F que podem se ligar no mesmo sítio de ação de um agonista, mas que NÃO provoca ativação. Diz-se que a resposta é nula, ZERO. Conceitos importantes A estrutura do F afeta sua capacidade de ter acesso ao receptor! Rang & Dale Potência: É a quantidade da droga necessária para produzir um determinado nível de efeito. Aspectos quantitativos da interação droga-receptor Rang & Dale - Os fármacos possuem duas propriedade observáveis nos sistemas biológicos: potência e efeito máximo. - A potência esta na dependência de 4 fatores: 1- densidade de receptores; 2- eficiência dos mecanismos de estímulo resposta do organismo; 3- afinidade; 4- eficácia. Quantificação do agonismo Agonistas: fármacos que se ligam a receptores fisiológicos e simulam os efeitos dos compostos reguladores endógenos, possuem afinidade e atividade intrínseca. Agonistas Tipos de antagonistas dos receptores Rang & Dale Rang & Dale Os agonistas variam em termos de potência e eficácia Efeito máximo Potência: A>B>C Eficácia: A=B=C Quantificação do agonismo Agonista inverso: estabilizam o receptor e impedem que este sofra alterações na configuração produtiva. Estes compostos se ligam preferencialmente ao estado inativado, visto que reduzem o nível de ativação constitutiva. Agonista inverso Antagonistas: fármacos que se ligam aos receptores porém não simulam os efeitos dos compostos reguladores endógenos, possuem afinidade, mas não atividade intrínseca. Antagonista Químico: situação incomum em que duas substâncias combinam-se em solução, de modo que o efeito da droga ativa é perdido. Ex: agentes quelantes; Farmacocinético: absorção, distribuição, metabolização, excreção. Ex: redução do efeito anticoagulante da varfarina quando se administra o fenobarbital que acelera o metabolismo hepático da varfarina. Tipos de antagonismos Por bloqueio de receptores: - Antagonismo competitivo superável: deslocamento do agonista; Altas doses de um agonista podem geralmente sobrepor-se ao antagonista. - Antagonismo competitivo insuperável: quando o antagonista se dissocia muito lentamente ou não se dissocia dos receptores; Altas doses do agonista não se sobrepõem ao antagonista nesta situação. Tipos de antagonismos Rang & Dale Antagonismo - Nickerson Fase Insuperável Fase Superável Não competitivo: refere-se a situação em que o antagonista bloqueia em algum ponto a cadeia de eventos que leva à produção de uma resposta pelo agonista. (como regra o efeito consistirá em reduzir a inclinação e o máximo da curva log- concentração-resposta do agonista); Fisiológico: interação de duas substâncias cujas as ações opostas no organismo tendem a cancelar uma em relação a outra. Ex: histamina atua sobre receptores das células parietais da mucosa gástrica, estimulando a secreção de ácido gástrico, enquanto o omeprazol bloqueia este efeito ao inibir a bomba de prótons. Tipos de antagonismos Dessensibilização/taquifilaxia: o efeito de uma droga diminui gradualmente quando administrada de modo contínuo ou repetidamente. Esse fenômeno surge em poucosminutos. Origem: - Alterações nos receptores; - Perda de receptores; - Exaustão de mediadores; - Adaptação fisiológica. Dessensibilização ou taquifilaxia
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