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91 FARMACOLOGIA: HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Objetivos • Analisar e compreender a evolução histórica da Farmacologia. • Compreender as divisões básicas da Farmacologia. • Conhecer os conceitos fundamentais dessa ciência. • Estudar os processos relacionados à movimentação dos fármacos no orga- nismo humano (Farmacocinética). • Estudar os mecanismos pelos quais os fármacos produzem seus efeitos – desejados e indesejados (Farmacodinâmica). Conteúdos • História e divisões da Farmacologia. • Os processos farmacocinéticos. • Os mecanismos de ação de fármacos. Orientações para o estudo da unidade Antes de iniciar o estudo desta unidade, leia as orientações a seguir: 1) Não se limite a este conteúdo; busque outras informações em sites confiá- veis e/ou principalmente nas referências bibliográficas, apresentadas ao fi- nal de cada unidade. Lembre-se de que, na modalidade EaD, o engajamen- to pessoal é um fator determinante para o seu crescimento intelectual. UNIDADE 3 92 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) 2) Para aprofundar seu conhecimento nos conteúdos estudados nas unida- des, recorra aos materiais complementares apresentados no Conteúdo Digital Integrador. 3) Caso seja necessário, releia a unidade para um melhor entendimento do assunto. 4) Tenha sempre à mão o significado dos termos citados no Glossário de Con- ceitos e suas ligações pelo Esquema dos Conceitos-chave para o estudo de não apenas esta, mas de todas as unidades. Isso poderá facilitar sua aprendizagem e seu desempenho. 93© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) 1. INTRODUÇÃO Agora que você conheceu as principais biomoléculas e um pouco dos processos metabólicos celulares, iniciaremos esta uni- dade abordando a evolução histórica e o surgimento da Farma- cologia como ciência. Veremos aqui suas áreas e divisões básicas, assim como sua relação com as demais ciências. Em seguida, vamos apresentar os conceitos fundamentais que se aplicam praticamente a todas as categorias terapêuticas de substâncias químicas utilizadas pelos seres humanos. Vamos analisar também alguns termos e conceitos-chave bastante utilizados e que muitas vezes se confundem. Estudaremos os processos fundamentais relacionados à movimentação (farmacocinética) das moléculas dessas substân- cia, no organismo humano, desde a sua introdução até o mo- mento de sua eliminação. E, finalmente, veremos os processos fundamentais por meio dos quais as substâncias químicas agem (farmacodinâmica) para produzir seus efeitos no organismo humano, dos pontos de vista celular e molecular. 2. CONTEÚDO BÁSICO DE REFERÊNCIA O Conteúdo Básico de Referência apresenta, de forma su- cinta, os temas abordados nesta unidade. Para sua compreensão integral, é necessário o aprofundamento pelo estudo do Conteú- do Digital Integrador. 94 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) 2.1. HISTÓRIA, DIVISÕES E CONCEITOS FUNDAMENTAIS A Farmacologia é uma ciência vasta, multidisciplinar. Não só devido à quantidade de medicamentos disponíveis e utilizados na prática terapêutica, mas também graças à grande quantidade de áreas relacionadas aos conhecimentos sobre as interações entre os organismos vivos, as drogas, fármacos, medicamentos e remédios. Aliás, será que existe alguma diferença entre esses quatro últimos termos? Para a Farmacologia, sim. Vejamos agora alguns desses importantes conceitos. Embora a palavra "droga" venha carregada de estigma cul- tural, pois muitas pessoas a associam com uma substância ilícita ou de abuso, o fato é que droga é toda substância capaz de alte- rar uma função fisiológica, seja para benefício ou não de quem a recebe, mas também com finalidade experimental (SILVA, 1998). Assim, a palavra droga é comumente utilizada para desig- nar qualquer composto biologicamente ativo e, neste termo, incluem-se muitas substâncias como os fármacos, mas também a cafeína presente nos cafés, chás, chocolates e refrigerantes à base de cola. Também são exemplos de drogas o álcool etílico presente nas bebidas alcoólicas, a nicotina do tabaco, as dro- gas ilícitas ou de abuso, como maconha, cocaína, LSD, ecstasy; conservantes, corantes e estabilizantes, presentes nos alimentos industrializados; os cosméticos, as moléculas protótipos dos fu- turos medicamentos, entre outros. Já fármaco é toda substância com estrutura química defi- nida e que é utilizada para benefício do organismo que a rece- be (SILVA, 1998). Em outras palavras, é a substância ativa, ou, 95© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) como se chamava anteriormente, o princípio ativo presente nos medicamentos. Desta forma, o medicamento consiste de toda preparação ou forma farmacêutica contendo um ou mais fármacos, capaz de curar, prevenir ou diagnosticar uma enfermidade (SILVA, 1998). Ou seja, é um preparo farmacêutico utilizado para benefício de quem o recebe. O termo remédio, porém, apresenta um conceito mais am- plo, impreciso, que inclui substâncias, plantas, produtos, técni- cas, procedimentos, recursos, enfim, tudo aquilo que é utilizado com a intenção de combater a dor e a doença (SILVA, 1998). Farmacologia é uma palavra de origem grega derivada de pharmakon e que possuiu vários significados ao longo da histó- ria: desde uma substância de uso terapêutico até um veneno, mas que, na verdade, do ponto de vista técnico, significa "droga" (PAGE, 2004). Portanto, a Farmacologia pode ser definida como o estu- do dos efeitos das drogas ou substâncias químicas sobre a fun- ção dos sistemas biológicos. Os princípios da Farmacologia são aplicados também à Toxicologia, a qual concentra seus estudos somente nos efeitos maléficos das substâncias biologicamente ativas (RANG, 2004). Desde a Pré-História, muito antes da aurora das civiliza- ções, da domesticação dos vegetais, já existiam seres humanos que coletavam e selecionavam plantas para serem utilizadas em seu próprio benefício ou de outros. Ao longo da linha do tempo, em todas as civilizações, das mais antigas às mais novas, são encontrados achados relacionan- do a prática do alívio da dor ou da cura da doença com o uso 96 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) de substâncias químicas. Na maioria das vezes, essas substân- cias eram encontradas principalmente no Reino Vegetal, como podemos observar ainda hoje sendo praticado nas sociedades indígenas, consideradas primitivas. Atualmente, o estudo dos fármacos e suas interações com o sistema biológico é amplo e abrange uma vasta rede de co- nhecimentos ou áreas de conhecimento que se inter-relacionam (RANG, 2004), como observado na Figura 1. Fonte: Rang HP (2004, p. 5). Figura 1 Divisões da Farmacologia. Podemos destacar, como exemplo, a Química, a Fisiologia, a Patologia, a Genética, a Farmácia, a Biotecnologia, a Farma- coepidemiologia, a Farmacogenômica, a Imunofarmacologia, a 97© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Farmacovigilância, a Psicofarmacologia, a Farmacotécnica, a Far- macognosia, a Farmacobotânica, a Etno-farmacologia, a Farma- cotoxicologia, a Farmacologia Clínica e Terapêutica Experimental, a Farmacocinética e a Farmacodinâmica, entre outras. A Farma- cocinéticae a Farmacodinâmica são os dois principais pilares que sustentam e fundamentam a Farmacoterapia. Antes da língua escrita, o conhecimento era repassado oralmente de uma geração para outra. Com o tempo, passou a ser ocupação restrita de pajés, curandeiros, xamãs ou feiticeiros, alquimistas e sacerdotes que se tornaram pessoas poderosas e influentes nas comunidades em que se inseriam, combinando a prática de conhecimentos médicos com magia e ritos religio- sos. Ora, quando se acredita que a doença pode ser causada por deuses, espíritos ou forças sobrenaturais, o tratamento eviden- temente deve evocar a magia. Assim, a cura e a proteção divina sempre caminharam de mãos dadas, e não é surpresa que o co- nhecimento sobre drogas estivesse ligado a esse papel supersti- cioso (PAGE, 2004; RANG, 2004). A Medicina e o uso de drogas para tratar as doenças esta- vam em evolução na China e na Índia, de forma paralela à sua evolução no Egito Antigo e, como já foi citado, baseavam-se prin- cipalmente na utilização de plantas e/ou de seus derivados. O Papiro de Ebers, do Egito Antigo, que data de aproxi- madamente de 1550 a.C., lista o método de preparação e a aplicabilidade de cerca de setecentos remédios (PAGE, 2004). Entretanto, o Pen Ts’ao Ching, a primeira farmacopeia conheci- da do mundo, de autoria do lendário imperador Shen-Nung, o "agricultor divino", considerado pela tradição o fundador míti- co da Medicina Chinesa, data de 2737 a.C. Nessa farmacopeia, ele já descrevia o potencial curativo e terapêutico da maconha 98 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) (BURGIEMAN, 2002). Também na Índia, há milênios essa mesma planta faz parte integrante da medicina ayurvédica, sendo utili- zada no tratamento de dezenas de males, como descrita no Veda Atharva, escrito entre 2000-1400 a.C., um dos livros sagrados do hinduísmo (BURGIEMAN, 2002). As farmacopeias fitoterápicas também surgiram nas cultu- ras grega e romana, contribuindo de forma significativa com o processo evolutivo dessa área do conhecimento. Pedânio Dios- córides (57 d.C.), foi um médico grego, considerado o fundador da Farmacognosia através da sua obra De matéria médica. Nes- sa obra, ele aborda cerca de quinhentas plantas e remédios, in- fluenciando a terapêutica por cerca de dezesseis séculos (IVER- SEN, 2012; PAGE, 2004). Galeno (130-201 d.C.), grego que vivia em Roma e consi- derado o "pai da Farmácia", desenvolveu a Teoria da Doença. Paracelso (1493-1541), um estudioso e alquimista itinerante, considerado o "avô da Farmacologia", já afirmava que a diferen- ça existente entre o remédio e o veneno era a dose, um conceito fundamental na terapêutica atual (IVERSEN, 2012; PAGE, 2004). Mais recentemente, no século 17, na Europa, ocorreram avan- ços como, por exemplo, a redação de muitas outras farmacopeias. Porém, ainda não se praticava, naquela época, uma terapêutica me- dicamentosa baseada em princípios científicos, como pode ser ob- servado na Coleção de Remédios de 1692, na qual se recomendava como terapêutica a utilização de uma mistura de vermes, estrume, urina e musgo do crânio de um homem morto (RANG, 2004). O fato é que, como ciência propriamente dita, a Farma- cologia só teve início na metade do século 19, como podemos observar na Figura 2, concretizando-se realmente no século 20, após a observação criteriosa, feita nos estudos das interações 99© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) entre as substâncias químicas isoladas com o organismo vivo ou sistema biológico (GOODMAN, GILMAN, 2006; IVERSEN, 2012; PAGE, 2004; RANG, 2004). Paralelamente, naquela época, ocorreram avanços e sur- giram conhecimentos seguros de Anatomia, Fisiologia, Patologia e Química que permitiram o desenvolvimento de várias teorias. Entre elas, a teoria celular do médico patologista alemão Rudolf Virchow, em 1858, as descobertas sobre microrganismos, do cientista francês Louis Pasteur, em 1878, e o isolamento de subs- tâncias químicas dos extratos de plantas, como o realizado por Friedrich Sertürner, farmacêutico alemão que isolou a morfina do ópio, em 1805. A morfina foi considerada a primeira droga pura (IVERSEN, 2012; RANG, 2004). Fonte: Rang (2004, p. 4). Figura 2 Evolução histórica da Farmacologia. 100 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Foi a partir do isolamento das drogas das plantas e da sín- tese de compostos químicos, no início do século 20, que a Quí- mica impulsionaria a indústria farmacêutica e os farmacologistas nas pesquisas sobre os efeitos de novos compostos, como anes- tésicos locais e barbitúricos, dentre os quais, a cocaína. Em um desses estudos, Paul Ehrlich, considerado o "pai da Farmacologia moderna", deu início, em 1909, à era da quimiote- rapia, introduzindo a arsfenamina, um composto do arsênio de nome comercial Salvarsan. Esse medicamento era utilizado no tra- tamento de doenças infecciosas, como a sífilis (IVERSEN, 2012). Hoje, a Farmacologia, assim como outras disciplinas biomédi- cas, não tem suas fronteiras claramente definidas e tampouco cons- tantes, embora seu propósito essencial ainda seja o de entender as ações das substâncias exercidas nos organismos vivos e, mais espe- cificamente, como seus efeitos podem ser aplicados à terapia. Com o avanço da Biotecnologia dos últimos anos, que uti- liza a tecnologia do DNA recombinante, muitos novos agentes terapêuticos têm sido produzidos, como anticorpos, enzimas, proteínas reguladoras, citocinas e hormônios (RANG, 2004). Focando nossa atenção no futuro, não é difícil perceber que a terapia gênica e as terapias baseadas em células, como a farmacogenômica e a nanotecnologia, apesar de ainda serem incipientes, estão levando a terapêutica para um novo patamar ou domínio de conhecimentos (RANG, 2004). Com as leituras propostas no Tópico 3.1, você vai acompa- nhar a evolução histórica e o surgimento da Farmacologia como ciência. Além disso, verá o significado de vários conceitos funda- mentais. Antes de prosseguir para o próximo assunto, realize as leituras indicadas, procurando assimilar o conteúdo estudado. 101© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) 2.2. CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE FARMACOCINÉTICA Vejamos agora alguns desses conceitos fundamentais que possibilitam a prática de uma farmacoterapia racional, ou seja, aquela baseada em evidências cientificamente comprovadas. Começaremos nosso estudo analisando alguns conceitos fundamentais da Farmacocinética. Como citado anteriormente, a Farmacocinética é um dos pilares da Farmacologia e estuda quantitativamente a cronologia dos processos metabólicos, no organismo humano, relacionados à absorção, distribuição, biotransformação ou metabolização e excreção dos fármacos e/ou seus metabólitos (GOODMAN; GIL- MAN, 2006). Cinética lembra movimento. Assim, o estudo do movimento das moléculas dos fármacos nos sistemas biológicos constitui-se no principal objeto de estudo da Farmacocinética. Simplificadamente, seria o que o organismo biológico faz com a droga. O estudo dos mecanismos das interações entre as pro- priedades físico-químicas dos fármacos e medicamentos, com as propriedades das membranas celulares constitui a base para a compreensão dos processos relacionados à absorção, distri- buição e excreção dos fármacos e de seus metabólitos (RANG, 2004). Existem medicamentos que são utilizados para uso inter-no, enquanto outros, para uso externo. A partir do momento em que as moléculas do fármaco entram em contato com o organis- mo biológico, muitos fatores influenciarão, até que essas molé- culas cheguem aos seus locais de ação (tecidos). 102 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) É importante destacar que as ações dos fármacos po- dem ficar restritas a certas regiões, quando eles forem de uso tópico, ou seja, quando o medicamento é administrado para produzir uma ação local. Quando o medicamento for de uso sistêmico, produzirá uma ação sistêmica, ou seja, em todo o organismo, porque as moléculas do fármaco alcançarão a cir- culação sanguínea a partir do local onde foram administradas (KATZUNG, 2005). Absorção O conceito de absorção é definido como a passagem das moléculas do fármaco de seu local de administração para o plas- ma. Um processo importante para todas as vias de administra- ção, exceto para a via intravenosa (RANG, 2004). Este é um dos mais importantes conceitos da Farmacocinética. Vias de administração As vias de administração são os caminhos através dos quais os medicamentos são introduzidos ou colocados em contato com o organismo. Elas se relacionam intimamente com a forma farmacêutica do medicamento que será utilizado e constituem um importante fator biológico a ser considerado para a produ- ção quantitativa e qualitativa dos seus efeitos (RANG, 2004). Temos as seguintes vias: via oral (v. o.), via sublingual (s. l.), via retal ou via enteral. As vias parenterais são a via inalatória, a administração em superfícies epiteliais, como a pele (cutânea, transdérmica), mucosa nasal, córnea e vagina. E há aquelas que utilizamos quando administramos um medicamento através de in- jeção intravenosa (i. v.), intramuscular (i. m.), subcutânea (s. c.), 103© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) intraóssea, intra-arterial, epidural (extradural e peridural), suba- racnoidea (intratecal), intra-articular (intrasinovial), intraocular e intradérmica (GOODMAN; GILMAN, 2006). Veja, a seguir, na Tabela 1, as vantagens e desvantagens de algumas das principais vias de administração de medicamentos. Tabela 1 Vantagens e desvantagens das principais vias de admi- nistração de medicamentos. VIA DE ADMINISTRAÇÃO VANTAGEM DESVANTAGEM ORAL econômica e segura requer a cooperação do paciente SUBLINGUAL rápida e com elevada biodisponibilidade inadequada para grandes volumes RETAL fácil administração em crianças e pessoas inconscientes incômoda e absorção errática INALATÓRIA rápida para anestésicos voláteis e gasosos pode haver absorção de um fármaco administrado para ação local INTRAVENOSA ideal nas emergências e para grandes volumes administração deve ser lenta e incompatível para oleosos ou insolúveis INTRAMUSCULAR volumes moderados, veículos oleosos, substâncias irritantes dor SUBCUTÂNEA liberação lenta pequenos volumes Como já citado, as moléculas dos fármacos, para produzirem seus efeitos terapêuticos no sistema biológico, precisam alcançar os tecidos-alvo em uma concentração mínima ou adequada. 104 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Biodisponibilidade A biodisponibilidade de um fármaco é um conceito fun- damental e se refere a uma fração da dose administrada des- se fármaco, que tem acesso à circulação sistêmica e ao local de ação. Quando o fármaco não atinge os tecidos-alvo em uma concentração mínima ou adequada, estaremos comprometendo sua biodisponibilidade e, consequentemente, o efeito produzido (SILVA, 1998). Até que a resposta terapêutica aos medicamentos acon- teça, diversas fases vão se suceder e muitos fatores poderão in- fluenciar essa biodisponibilidade. Certos fatores relacionam-se com a forma farmacêutica do medicamento e são denominados fatores farmacotécnicos ou associados ao processo de produção do medicamento. Outros são os fatores físico-químicos, que estão associados às caracte- rísticas dos fármacos. Para entendermos melhor isso, suponhamos que vamos administrar um comprimido de um medicamento pela via de ad- ministração oral que, dentre as vias, é uma das mais utilizadas pelos seres humanos. Nesse caso, para que as moléculas do(s) fármaco(s) possam ser absorvidas, primeiro é necessário ocorrer o processo de de- sintegração da formulação (comprimido), liberação e posterior dissolução da substância ativa, constituindo o que denominamos de fase farmacêutica, que pode interferir significativamente na biodisponibilidade do fármaco (SILVA, 1998). Além disso, as moléculas dos fármacos são absorvidas através da mucosa gastrointestinal, que é bastante vasculariza- da. A partir da circulação gastrointestinal, essas moléculas cairão 105© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) na circulação porta-hepática (veia porta), que as levarão para o fígado. Neste órgão, ocorrerá o processo de biotransformação, que abordaremos em breve. O fato é que parte das moléculas do fármaco que chegarem ao fígado sofrerá o processo de meta- bolismo de primeira passagem. Isso resulta em uma diminuição da concentração do fármaco original, que será devolvida na cir- culação sanguínea e que, portanto, também chegará ao local de ação. Ou seja, ocorrerá uma diminuição da biodisponibilidade do fármaco. Este processo é chamado de eliminação pré-sistêmica ou metabolismo de primeira passagem (RANG, 2004). Nível plasmático efetivo Existe uma concentração plasmática mínima do fármaco que permitirá sua ação terapêutica, no local ou nos locais de ação. Essa concentração mínima é denominada nível plasmático efetivo (KATZUNG, 2005). Como você deve ter percebido, nem sempre ele pode ser alcançado. Cm relação aos medicamentos administrados por via oral, aproximadamente 75% dos fármacos serão absorvidos dentro de uma a três horas (KATZUNG, 2005). Neste processo, nume- rosos fatores associados ao sistema biológico influenciarão, por exemplo, na motilidade gastrointestinal, que pode ou não estar associada ao tipo e à presença ou ausência de alimentos no trato gastrointestinal. Outros fatores são: o fluxo sanguíneo esplânc- nico, as características da mucosa (sã ou doente), no momento da absorção, além daqueles fatores já citados como farmacotéc- nicos (tamanho das partículas e formulação), associados ao me- dicamento, e os físico-químicos (solubilidade, grau de ionização, 106 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) coeficiente de partição óleo/água, tamanho da molécula), que estão associados ao fármaco (SILVA, 1998). Para que as moléculas dos fármacos se movam através dos compartimentos do organismo humano e cheguem aos locais de ação, elas precisarão passar por verdadeiras barreiras, que são as membranas das células dos tecidos. Para isso, elas as atravessam diretamente através da célula (transporte transcelular) ou pas- sam através de poros existentes entre as células da maioria dos tecidos (transporte paracelular) (GOODMAN; GILMAN, 2006). Portanto, perceba que é necessária certa compatibilidade físico-química entre as moléculas do fármaco e as moléculas das membranas celulares. Compartimentos Para facilitar a compreensão do estudo da Farmacocinéti- ca, considera-se o organismo humano como se fosse organizado em dois compartimentos – um compartimento central (circu- laçãosanguínea) um compartimento periférico (tecido-alvo), formado pelo espaço intersticial e intracelular (GOODMAN; GIL- MAN, 2006). Os fármacos são transportados através de toda a água existente no corpo humano. Os mecanismos desses transportes ocorrem através do processo de difusão passiva ou por difusão facilitada, ambos sem gastar energia (ATP), ou ainda por algum mecanismo de transporte ativo, com gasto de energia. No caso desses dois últimos mecanismos, as moléculas dos fármacos se- rão transportadas com o auxílio de proteínas. Estas proteínas se encontram distribuídas através da bicamada lipídica das mem- 107© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) branas celulares, que constituem os diversos tecidos do sistema biológico (KATZUNG, 2005). A membrana celular é um fluido que delimita os meios in- tra e extracelular. Através dessas membranas, existe uma dife- rença de potencial elétrico, uma vez que as membranas se apre- sentam, quando em repouso, carregadas negativamente em sua face interna e positivamente em sua face externa (GOODMAN; GILMAN, 2006). Essa configuração traz importantes implicações, fazendo com que ocorra uma repulsão de substâncias carregadas eletri- camente, sejam elas positivas ou negativas. O fato é que apenas as substâncias eletricamente neutras encontrarão facilidade para atravessar a membrana. Além disso, é preciso também que elas tenham um tamanho físico compatível. Geralmente, as drogas são formadas por moléculas relativamente pequenas, contendo de dez a cem átomos (RANG, 2004). Lipossolubilidade A lipossolubilidade do fármaco ou grau de solubilidade em lipídio, determinado pelo coeficiente de partição óleo/água, é outra propriedade físico-química importante que também in- terfere na movimentação do fármaco pela membrana celular (GOODMAN; GILMAN, 2006). Lembre-se de que as membranas das células estão organizadas ou dispostas na forma de uma bica- mada de fosfolipídios, com várias proteínas dispersas entre eles. Grau de ionização Outra propriedade físico-química importante associada a esse processo cinético das moléculas do fármaco é o grau de io- 108 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) nização. Os fármacos, em geral, ou são ácidos ou bases fracas e, como tais, ionizam-se nos meios aquosos (50-70% do peso corporal) intra e extracelulares do organismo humano (RANG, 2004). Disso resultarão duas implicações importantes, como ve- remos a seguir. A primeira é que sempre teremos o fármaco se apresen- tando nas suas duas formas: molecular e iônica. Como podemos observar na Figura 3, as proporções que encontraremos dessas duas formas dependerão, além do pKa específico do fármaco, também do pH do meio no qual ele se encontra dissolvido. Podemos observar como pH e pka se rela- cionam pela equação de Henderson-Hasselbach, vista a seguir: pH = pk + log [fármaco na forma ionizada] / [fármaco na forma molecular] A segunda implicação é que as formas moleculares dos fármacos, por serem eletricamente neutras, são mais liposso- lúveis que os seus respectivos conjugados iônicos, permitindo que atravessem com maior facilidade as membranas celulares (GOODMAN, GILMAN, 2006). 109© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Fonte: Rang (2004, p. 107). Figura 3 Grau de ionização de alguns fármacos. Distribuição Devido à lipossolubilidade, a maioria das drogas, para se- rem transportadas através do sangue, precisam se combinar ou se conjugar com as proteínas plasmáticas (RANG, 2004). No plas- ma (parte líquida do sangue), temos a albumina, proteína que se liga preferencialmente às drogas ácidas, e as globulinas, proteí- nas que se combinam preferencialmente com as drogas básicas. Para alcançar os tecidos-alvo, as moléculas dos fármacos devem sair da circulação sanguínea e, para isso, necessitam se desligar das proteínas plasmáticas com as quais se combinaram. É necessário desfazer esse enorme complexo molecular conjuga- 110 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) do, pois apenas as moléculas livres do fármaco são fisicamente (tamanho) compatíveis para esse propósito (RANG, 2004). É importante salientar que a quantidade de fármaco livre (não conjugado) no sangue, ao longo do tempo, tende a ficar em equilíbrio com a quantidade de fármaco livre nos tecidos, graças à sua movimentação. O equilíbrio entre as concentrações do plasma e dos tecidos ocorre porque a quantidade da droga que está sendo absorvida é igual à quantidade eliminada, no de- correr do tempo. Assim, esse equilíbrio influenciará também o equilíbrio entre as proporções do fármaco em sua forma livre e conjugada às proteínas plasmáticas (GOODMAN, GILMAN, 2006; KATZUNG, 2005). Disso, podemos concluir que apenas as formas livres dos fármacos na circulação sanguínea é que serão farmacologica- mente ativas, distribuídas pelo organismo e que filtradas nos glomérulos dos rins (RANG, 2004). Para as drogas muito lipossolúveis e administradas pela via intravenosa poderá ocorrer o fenômeno de redistribuição a partir dos tecidos com elevado teor de gordura, na qual as mo- léculas dos fármacos se acumularam inicialmente, após a admi- nistração. Esse fenômeno também pode ser observado a partir dos tecidos que recebem um elevado débito cardíaco, como os rins, por exemplo, para os menos vascularizados, como a pele (RANG, 2004). Biotransformação (metabolismo) e excreção A perda irreversível de uma substância pelo corpo ocorre através da sua biotransformação e, na maioria das vezes, de sua subsequente excreção (SILVA, 1998). 111© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) A biotransformação ou metabolismo dos fármacos con- siste em um processo de interconversão de uma substância quí- mica em outra, com o auxílio de complexos sistemas enzimáticos (RANG, 2004). Já a excreção é outro processo que elimina do corpo, prin- cipalmente através da urina, a substância quimicamente inalte- rada e/ou seus metabólitos, ou seja, os produtos do metabolis- mo (SILVA, 1998). O metabolismo é um processo de destoxificação de subs- tâncias estranhas ao corpo que ocorre principalmente no fígado e, em menor extensão, em outros órgãos ou tecidos (rins, pul- mões e tecido nervoso) (RANG, 2004). Na biotransformação, simplificadamente, moléculas com elevada lipossolubilidade são transformadas em moléculas mais polares e, portanto, hidrossolúveis. Para a ocorrência desse pro- cesso, participam importantes sistemas enzimáticos encontrados nos hepatócitos. Por exemplo, na fração mitocondrial, temos o sistema da monoamina oxidase (MAO) e, na fração microssomal, o sistema do citocromo P-450 (CYP), que é o principal sistema responsável pelo metabolismo (RANG, 2004). O metabolismo das drogas ocorre em duas etapas que se complementam: na primeira, ocorrem as reações de fase 1 que compreendem as reações químicas de oxidação, redução e hi- drólise. Na segunda etapa ocorrerão as reações de fase 2, que compreendem as reações de conjugação (GOODMAN; GILMAN, 2006). Após ocorrerem as reações de fase 1, os produtos ou me- tabólitos formados nesta fase serão conjugados com substâncias como o sulfato ou o ácido glicurônico, entre outras. Isso resul- 112 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA EFARMACODINÂMICA) tará em metabólitos suficientemente hidrossolúveis para serem eliminados na urina, um meio extremamente aquoso (RANG, 2004). Além do sistema renal, o sistema biliar e os pulmões tam- bém realizam a excreção dos fármacos e de seus metabólitos. Assim, muitos metabólitos são eliminados no intestino delgado, juntamente com a bile, para saírem nas fezes (RANG, 2004). Os anestésicos gerais e as substâncias voláteis são bastan- te excretadas na forma inalterada durante a expiração (SILVA, 1998). Uma pequena quantidade de certas substâncias ou de seus metabólitos também pode ser encontrada nas secreções exter- nas como leite, suor, lágrima (SILVA, 1998). Devemos lembrar que a excreção renal consiste em três processos que resultam na formação de urina. Primeiramen- te, ocorre a filtração glomerular, formando o filtrado, que terá a maior parte das suas substâncias presentes reabsorvidas, ou seja, voltando para o sangue através do processo de reabsorção tubular. Paralelamente a este último processo, ocorre a secre- ção tubular, que depende do transporte ativo, papel exercido por proteínas de membrana (RANG, 2004). No ciclo entero-hepático, os metabólitos da excreção biliar podem ser reabsorvidos e voltam para o sangue a partir do in- testino, mantendo um nível plasmático efetivo. Isso ocorre após a atividade de uma enzima chamada glicuronidase, que é produ- zida pela flora bacteriana intestinal. A ação enzimática desfaz a ligação de conjugação do metabólito com o glucuronato, realiza- da no fígado. Assim, o metabólito volta a adquirir uma caracterís- 113© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) tica de lipossolubilidade adequada, que permite sua reabsorção (GOODMAN; GILMAN, 2006). Toda essa movimentação de substâncias, como destacado no início, depende dos mecanismos de interação entre as pro- priedades físico-químicas dos fármacos e medicamentos com as propriedades das membranas celulares. E o entendimento des- ses mecanismos é a base para a compreensão dos processos re- lacionados à absorção, distribuição e excreção dos fármacos e de seus metabólitos (GOODMAN; GILMAN, 2006). Diversos fatores influenciam na biotransformação de dro- gas. Desde a espécie animal, a idade, os fatores genéticos, o uso ao mesmo tempo de outras drogas (interação medicamentosa) que podem agir como indutores (etanol, omeprazol, fenobarbi- tal, tabagismo) ou inibidores enzimáticos (cimetidina, eritromi- cina, cetoconazol, quinidina) são alguns desses fatores (PAGE, 2004). O estudo dos processos de absorção, distribuição, meta- bolismo e excreção de um fármaco e suas interações dinâmicas (Figura 4) permitem determinar a sua concentração plasmática e estabelecem a capacidade do fármaco de alcançar o seu órgão- -alvo em uma concentração efetiva para produzir o efeito tera- pêutico desejado (RANG, 2004). Existem, ainda, modelos quantitativos que relacionam a quantidade do fármaco no organismo em relação ao tempo. 114 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Figura 4 Absorção, distribuição, metabolismo e excreção (ADME) dos fármacos. Índice terapêutico Frequentemente, o tempo desejado da farmacoterapia é maior do que o que pode ser obtido, utilizando-se uma única dose. Assim, é necessário o uso de múltiplas doses para propor- cionar concentrações plasmáticas relativamente constantes do fármaco dentro dos limites de sua eficácia (nível plasmático efe- tivo) e toxicidade, ou seja, dentro do índice terapêutico ou "jane- la terapêutica" (KATZUNG, 2005). Não podemos nos esquecer de que, ao mesmo tempo em que existem moléculas chegando ao local de ação, também exis- tem moléculas saindo de lá. De volta à circulação, estas molécu- las são metabolizadas e seus metabólitos eliminados principal- mente pela excreção renal. Clearance e meia-vida plasmática Para expressar o tempo gasto pelo organismo para reduzir a concentração plasmática de uma droga pela metade, usa-se o 115© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) parâmetro chamado meia-vida plasmática (t1/2). Sua eliminação é expressa através do clearance ou depuração renal. Esse parâ- metro farmacocinético limita o tempo de ação das moléculas do fármaco em seus alvos. Pode ser definido como a taxa de elimi- nação do fármaco do organismo em relação à sua concentração plasmática (KATZUNG, 2005; RANG, 2004). Os conhecimentos da Farmacocinética permitem a elabo- ração da posologia, que determina a frequência de administra- ção do medicamento. Assim, o desaparecimento das moléculas de muitos fármacos segue uma escala temporal exponencial, ca- racterizada pela meia-vida plasmática (RANG, 2004). De forma simples, a meia-vida plasmática é diretamente proporcional ao volume de distribuição e inversamente propor- cional à taxa global de depuração. Nos esquemas de adminis- tração repetida dos medicamentos, a concentração plasmática do fármaco se aproximará de um valor em estado de equilíbrio dinâmico (steady-state) dentro de 3 a 5 meias-vidas plasmáticas (PAGE, 2004). A maioria das substâncias é eliminada do organismo a uma taxa que depende da sua concentração plasmática. Essas subs- tâncias seguem uma cinética de primeira ordem. Uma vez que os mecanismos de depuração da maioria dos fármacos não es- tão saturados em circunstâncias normais, os aumentos na con- centração plasmática de um fármaco são contrabalançados por aumentos na taxa de metabolismo e excreção (GOODMAN; GIL- MAN, 2006). Por outro lado, muitas substâncias apresentam uma ciné- tica de saturação ou de ordem zero na concentração terapêuti- ca ou bem próxima a ela. Disso decorrem consequências clínicas importantes, como o aumento desproporcional na concentração 116 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) plasmática do fármaco, em estado de equilíbrio dinâmico, quando se aumenta a dose diária. Dessa condição, podem resultar efeitos tóxicos ou até mesmo letais (GOODMAN; GILMAN, 2006). Esse padrão de comportamento não exponencial ocorre porque a taxa de depuração permanece constante, não se alte- rando com a concentração plasmática do fármaco ou droga. As leituras indicadas no Tópico 3.2 tratam da parte da Farmacologia que estuda o que o organismo faz com os fár- macos a partir do momento em que são colocados em conta- to. Compreende os processos de absorção, distribuição, me- tabolismo e excreção dos fármacos e seus metabólitos, além dos principais fatores que interferem nesses processos. Neste momento, você deve realizar essas leituras para aprofundar o tema abordado. 2.3. CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE FARMACODINÂMICA Quando fazemos uso de um medicamento, esperamos sempre obter os melhores resultados possíveis com essa far- macoterapia, não é mesmo? Porém, por falta de conhecimento, nem sempre alcançamos esses objetivos. Mas por que isso acontece? Para responder a essa e outras tantas perguntas, não po- demos nos esquecer de que muitas variáveis podem interferir nos efeitos produzidos pelos fármacos no organismo humano. Essas variáveis podem ser: fatores associados ao sistema biológico, como, por exemplo, a variabilidade individual, a ida- de, o gênero, o peso e a composição corporal, fatores genéticos, 117© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) fatores étnico-raciais, ecológicos ou ambientais e idiossincrasia. Estados fisiológicosou condicionais (como a gravidez ou o uso concomitante de outra(s) droga(s) e/ou nutrientes), certos esta- dos patológicos (como insuficiência renal ou hepática) e psico- lógicos, além da dose, via de administração e outros fatores não associados ao sistema biológico, como os fatores farmacotécni- cos e físico-químicos que estão associados ao fármaco e ao me- dicamento (SILVA, 1998). Como você pôde perceber, são muitas as variáveis e daí a complexidade da resposta. A Farmacodinâmica estuda as ações e os efeitos das drogas em organismos sãos e doentes. É um processo, como você deve ter percebido, que também depende das fases biofarmacêutica (desintegração e dissolução) e Farmacocinética (absorção, dis- tribuição, metabolismo e excreção). Inclui a análise do local de ação da droga, do mecanismo de ação, das ações e dos efeitos, sejam eles terapêuticos ou tóxicos (SILVA, 1998). Quando nos referimos ao mecanismo de ação de uma dro- ga, podemos estar nos referindo às suas ações, que podem ocor- rer em vários níveis, como no sistema, no tecido, na célula ou na molécula, para produzir seus efeitos (RANG, 2004). Aliás, a res- posta produzida pela droga no organismo também pode ocorrer nestes mesmos níveis de complexidade de organização. Mas você já parou para pensar como os fármacos, ten- do sido distribuídos através da circulação sanguínea por todo o organismo, produzirão efeitos específicos em certos alvos? Por exemplo, um ansiolítico deve agir no Sistema Nervoso Central. A resposta é que existe uma especificidade recíproca entre as moléculas dos ligantes endógenos e também das drogas, com as proteínas receptoras às quais se combinam por afinidade (GOOD- MAN, GILMAN, 2006; RANG, 2004), como veremos a seguir. 118 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Parece insistente, mas você precisa compreender que di- versos fatores alteram qualitativa e quantitativamente os efei- tos produzidos pelos fármacos. A variação quantitativa depende evidentemente da quantidade de fármaco presente no seu sí- tio de ação. Já a variação qualitativa desses efeitos ocorre tanto da influência de fatores intrínsecos (que dependem do sistema biológico), como de fatores extrínsecos (próprios do fármaco e do medicamento, das condições da administração e da presença concomitante de outras drogas) (SILVA, 1998). Aliás, o uso ao mesmo tempo de vários medicamentos e/ ou drogas pode ocasionar efeitos que são decorrentes das inte- rações medicamentosas. Essas interações podem ser responsá- veis pela diminuição ou pelo aumento dos efeitos produzidos pe- los fármacos. Podem ocasionar efeitos indesejados ou prejuízos para a farmacoterapia e até mesmo, em maiores instâncias, pro- vocarem o óbito (GOODMAN, GILMAN, 2006; KATZUNG, 2005). Esses efeitos podem ser decorrentes de interações farmaco- cinéticas, ou seja, são produzidos pela interação das moléculas dos fármacos, utilizados ao mesmo tempo, e onde um deles está inter- ferindo com a movimentação do outro, ou seja, com os processos relacionados à absorção, distribuição, ao metabolismo e à excreção. Algumas interações farmacodinâmicas promovem um si- nergismo dos efeitos, podendo produzir um efeito aditivo ou de potencialização. Esse último é bem maior que o efeito produzido pela soma (aditivo) dos efeitos de cada um dos fármacos, quando administrados separadamente. Ainda com relação às interações farmacodinâmicas, podem ocorrer também vários tipos de an- tagonismo entre drogas (competitivo reversível ou irreversível; não competitivo, fisiológico e químico) (GOODMAN, GILMAN, 2006; SILVA, 1998). 119© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Mecanismos gerais da ação de fármacos Para entendermos de forma simplificada como os fárma- cos agem para produzir seus efeitos, podemos dividi-los em dois grandes grupos principais. Assim, temos os fármacos que agem de forma específica (a maioria deles) e aqueles que agem de for- ma inespecífica (anestésicos gerais, alguns antifúngicos e a maio- ria dos antissépticos) (SILVA, 1998). Os fármacos de ação inespecífica produzem suas ações graças às suas propriedades físico-químicas, como, por exemplo, o grau de ionização, a solubilidade, a tensão superficial, a ativi- dade termodinâmica etc. Já os fármacos de ação específica produzem suas ações a partir da interação ou ligação de suas moléculas com aceptores específicos (SILVA, 1998), que veremos a seguir. Alvos específicos para a ação de fármacos Exemplificando esses aceptores específicos, podemos citar a ação das moléculas do fármaco sobre a atividade enzimática, exercendo um processo específico de antagonismo, suprimindo a função gênica (inibindo a síntese proteica e de ácidos nuclei- cos) e também agindo sobre as membranas celulares, mais es- pecificamente em suas proteínas (SILVA, 1998). Dentre esses alvos específicos (ver Figura 5), as proteínas de membrana podem exercer diferentes funções nesse local. Por exemplo, muitas funcionam como proteínas transportadoras. Outras, como poros ou canais iônicos, e há as que medeiam as ações de muitos ligantes endógenos, como os hormônios e neu- rotransmissores, denominadas de receptores (PAGE, 2004). 120 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Fonte: Rang (2004, p. 25). Figura 5 Tipos de alvos para fármacos. 121© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Como abordado anteriormente, a afinidade e a especifici- dade recíproca entre as moléculas dos fármacos e dos ligantes endógenos, com seus receptores localizados em diferentes locais do organismo, garantem a seletividade dos efeitos dos fárma- cos. Entretanto, essa seletividade não é absoluta. Na verdade, esse seria o grande objetivo da indústria farmacêutica – produzir fármacos cujas moléculas sejam cada vez mais seletivas para se ligarem a determinado subtipo de receptor, já que muitos dos efeitos indesejados produzidos pelos fármacos, como alguns efeitos colaterais, decorrem da ligação de suas moléculas com outros subtipos de receptores, com outras famílias de recepto- res e até mesmo com receptores de outros ligantes endógenos (GOODMAN, GILMAN, 2006; RANG, 2004). Receptores Os receptores constituem um dos mais frequentes alvos das moléculas dos fármacos utilizados na prática clínica terapêu- tica, não obstante esse termo possa ser utilizado indiscrimina- damente para se referir a todo e qualquer alvo ou sítio no qual a ação do fármaco está acontecendo para produzir seus efeitos (RANG, 2004; SILVA, 1998). Na verdade, os receptores são as proteínas ou comple- xos proteicos que constituem os elementos sensores nos siste- mas de comunicações químicas das células com os mensageiros do organismo. Esses mensageiros químicos são os hormônios, transmissores e outros mediadores. Como observado na Figura 6, a seguir, os quatro tipos principais de receptores são: • canais iônicos controlados por ligante (receptor ionotrópico); 122 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) • receptores acoplados à proteína G (receptor metabotrópico); • receptores ligados à proteína quinase ou cinase; • receptores nucleares. As drogas ou substâncias ditas como agonistas são aque- las que, para produzirem seus efeitos a partir da ligação de suas moléculas com um receptor específico, promovem uma ativação desse receptor (GOODMAN; GILMAN, 2006). Já as drogasou substâncias antagonistas apenas blo- queiam a proteína receptora (sem ativação), impedindo dessa forma a ligação das moléculas da substância ligante endógena (GOODMAN; GILMAN, 2006). As drogas agonistas, assim como as drogas antagonistas, possuem afinidade pelo receptor ao qual se ligam, porém apenas as drogas agonistas possuem eficácia (capacidade de ativação). Simplificadamente, os receptores atuariam da seguinte maneira: os receptores ionotrópicos estão acoplados a um canal iônico, controlando a entrada e a saída de íons da célula. Me- deiam respostas rápidas como, por exemplo, os processos de despolarização e hiperpolarização da membrana plasmática que tem a duração de milissegundos (RANG, 2004). Por outro lado, os receptores metabotrópicos, quando ati- vados, iniciam processos de transdução intracelular, mediados pela proteína G. Essa proteína, após uma alteração na sua es- trutura tridimensional, inicia uma cascata de produção e ativa- ção ou inibição sucessiva de substâncias químicas denominadas segundos e terceiros mensageiros intracelulares. Estes últimos mensageiros amplificam o sinal produzido pelo primeiro mensa- geiro no receptor, localizado na membrana (RANG, 2004). 123© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Os receptores ligados à quinase, a partir de um processo de fosforilação (adição de fosfato), estimulam o processo de transcrição gênica que resulta na síntese proteica. É um proces- so mais demorado que nos casos anteriores e pode demorar até horas para ocorrer a resposta (RANG, 2004). Finalmente, temos os receptores nucleares que regulam a transcrição de genes. Na verdade, muitos desses receptores se encontram de fato no citoplasma. O complexo formado (droga- -receptor) migra para o núcleo celular e lá se liga em partes es- pecíficas dos genes, estimulando a transcrição e a consequente síntese proteica (RANG, 2004). Fonte: Rang (2004, p. 30). Figura 6 Tipos de receptores. Encerramos aqui essa unidade, na qual você pôde ter um contato inicial com essa complexa ciência chamada Farmacologia. 124 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Antes de realizar as questões autoavaliativas propostas no Tópico 4, você deve fazer as leituras propostas no Tópico 3.3 para compreender como os fármacos agem para produzir seus efeitos. Vídeo complementar –––––––––––––––––––––––––––––––– Neste momento, é fundamental que você assista ao vídeo complementar. • Para assistir ao vídeo pela Sala de Aula Virtual, clique no ícone Videoaula, localizado na barra superior. Em seguida, selecione o nível de seu curso (Graduação), a categoria (Disciplinar) e o tipo de vídeo (Complementar). Por fim, clique no nome da disciplina para abrir a lista de vídeos. • Para assistir ao vídeo pelo seu CD, clique no botão "Vídeos" e selecione: Lipossolubilidade e grau de ionização – Vídeos Complementares – Comple- mentar 3. –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 3. CONTEÚDO DIGITAL INTEGRADOR O Conteúdo Digital Integrador representa uma condição necessária e indispensável para você compreender integralmen- te os conteúdos apresentados nesta unidade. 3.1. HISTÓRIA, DIVISÕES E CONCEITOS FUNDAMENTAIS A evolução histórica, suas divisões e conceitos fundamen- tais da Farmacologia. Sobre isso, acesse os links: • COSTA VILAS BOAS, O. M. G. e cols. Farmacologia. Dispo- nível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAB- f4AAD/historia-farmacologia>. Acesso em: 15 jul. 2016. • OLIVEIRA, E. A. S. Farmacologia Geral – histórico e evo- lução. Conceitos de drogas e medicamentos – aspectos 125© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) legais. Subdivisões da Farmacologia. Algumas definições básicas em Farmacologia. Bioensaio – ensaio clínico. Disponível em: <http://www.easo.com.br/Downloads/ Conceitos%20e%20definicoes%20em%20Farmacolo- gia.pdf>. Acesso em: 15 jul. 2016. • BITTENCOURT, S. C.; CAPONI, S.; MALUF, S. Farma- cologia no século XX: a ciência dos medicamentos a partir da análise do livro de Goodman e Gilman. Hist. Ciênc. Saúde – Manguinhos, Rio de Janeiro, v. 20, n. 2, abr.-jun., 2013. Disponível em: <http://www. scielo.br/pdf/hcsm/2013nahead/0104-5970-hcsm- -S0104-59702013005000007.pdf>. Acesso em: 15 jul. 2016. 3.2. CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE FARMACOCINÉTICA Veja os links indicados a seguir e complemente seus es- tudos sobre Farmacocinética, com os mecanismos de absor- ção, distribuição, metabolismo e excreção dos fármacos e seus metabólitos. • ROSE, H. S.; GOLAN, D. E. Farmacocinética. Disponível em: <https://pt.scribd.com/doc/211091194/FARMA- COCINETICA-CAP-3-GOLAN> Acesso em: 15 jul. 2016. • OLIVEIRA, E. A. S. Absorção a partir do local de admi- nistração. Vias de administração de drogas. Distribui- ção dos fármacos e receptores. Tolerância. Antagonis- mo entre fármacos. 2011. Disponível em: <http://www. easo.com.br/Downloads/Processamento%20das%20 drogas%20no%20organismo%202011.pdf>. Acesso em: 15 jul. 2016. 126 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) • GOODMAN, L. S. GILMAN, A. As bases farmacológi- cas da terapêutica. 12. ed. São Paulo: AMGH Editora, 2012. Disponível em <https://books.google.com.br/ books?hl=pt-BR&lr=&id=qsx4cIAwwtcC&oi=fnd&pg=P R7&dq=a+evolu%C3%A7%C3%A3o+da+farmacologia& ots=kmnixkDYdW&sig=V1HmRK64JQygg7cIZs61UYAa 3tA#v=onepage&q=a%20evolu%C3%A7%C3%A3o%20 da%20farmacologia&f=false>. Acesso em: 15 jul. 2016. 3.3. CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE FARMACODINÂMICA Complemente seus estudos de Farmacodinâmica acessan- do os links indicados a seguir: • ROSE, H. S.; GOLAN, D. E. Farmacodinâmica. Dispo- nível em: <http://anestesiologia.paginas.ufsc.br/fi- les/2015/02/Farmacodinamica-texto.pdf>. Acesso em: 15 jul. 2016. • TEORIA DA MEDICINA. Farmacodinâmica. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=fkMFltXZK2s>. Acesso em: 15 jul. 2016. • KATZUNG, B. G.; MASTERS, S. B.; TREVOR, A. J. Farma- cologia Básica e Clínica. 12. ed. São Paulo: AMGH Edito- ra, 2014. Disponível em: <https://books.google.com.br/ books?hl=pt-BR&lr=lang_pt&id=4Bs4AgAAQBAJ&oi=fn d&pg=PA36&dq=conceitos+de+farmacodinamica&ots= UT7Uknz7F-&sig=jC8HnUIHA_j53aIfYkZOwBzWMUQ#v =onepage&q&f=false>. Acesso em: 15 jul. 2016. 127© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) 4. QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS A seguir, responda às questões propostas a fim de conferir seu desempenho no estudo desta unidade: 1) Para um fármaco exercer efeito sistêmico, ele deve alcançar: a) o sistema digestivo. b) o intestino delgado. c) o sistema vascular. d) o receptor/alvo terapêutico. e) o sistema linfático. 2) O processo de absorção das moléculas de um fármaco é importante para todas as vias de administração, exceto para: a) a oral. b) a retal. c) a intramuscular. d) a intravenosa. e) a inalatória. 3) Quanto ao processo de distribuição das drogas, podemos afirmar que: a) certas drogas não se distribuem de maneira uniforme, acumulando-se em determinados tecidos. b) as proteínas plasmáticas são um reservatório provisório de drogas. c) os verdadeiros depósitos são representados pelos tecidos. d) os metais pesados fixam-se no fígado, baço e rim. e) todas estão corretas. 4) Em relação ao processo de biotransformação, podemos afirmar que: a) as reações de fase 1 modificam as drogaspor introdução ou retirada de radicais em suas estruturas. b) estão relacionadas a ele a oxidação, a redução e a hidrólise. c) é preparatório das reações de síntese (conjugação). d) o sistema enzimático microssomal hepático tem o citocromo P-450 (CYP-450) como principal sistema efetor. e) todas estão corretas. 128 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) 5) Sobre o processo de excreção de fármacos, qual a alternativa correta? a) Os fármacos são excretados apenas pela via renal. b) Os fármacos, como os anestésicos gerais e as substâncias voláteis, são excretados preferencialmente através do leite, do suor e das lágrimas. c) No ciclo entero-hepático, fármacos e/ou seus metabólitos são excretados por via hepatobiliar, podendo ser reabsorvidos novamente no intestino. d) A alcalinização da urina diminui a excreção de drogas ácidas. e) O pH do meio não interfere no processo de excreção de fármacos. 6) Sabe-se que a indução enzimática leva a uma aceleração do metabolismo dos fármacos e, consequentemente, a uma diminuição da ação farmacoló- gica. Como exemplos de indutores enzimáticos, podemos citar: a) cimetidina, nicotina, ciprofloxacina. b) etanol, fenobarbital, omeprazol. c) cetoconazol, quinidina, eritromicina. d) cloranfenicol, espironolactona, quinidina. e) fluoxetina, fenitoína, grapefruit. 7) Com relação aos efeitos produzidos pelos fármacos, os hipoglicemiantes orais constituem uma classe de medicamentos utilizados no tratamento de diabetes. Esses fármacos agem através de mecanismos de ação distin- tos. Um destes fármacos é a glibenclamida, que age ativando as células β pancreáticas para produzirem insulina. A glibenclamida é uma droga: a) agonista. b) antagonista. c) agonista e antagonista. d) nem agonista nem antagonista. e) antagonista parcial. 8) Quanto à variação qualitativa dos efeitos produzidos pelos fármacos, são fatores associados ao sistema biológico, exceto: a) via de administração. b) idade. c) gênero. d) composição corpórea. e) propriedades físico-químicas do fármaco. 129© BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) Gabarito Confira, a seguir, as respostas corretas para as questões au- toavaliativas propostas: 1) c. 2) d. 3) e. 4) e. 5) c. 6) b. 7) a. 8) e. 5. CONSIDERAÇÕES Chegamos ao final da terceira unidade, na qual você teve a oportunidade de compreender a evolução histórica da Far- macologia até sua concretização como ciência. Pôde observar também a importância dos conhecimentos de Farmacocinética e Farmacodinâmica para a realização racional de uma terapia medicamentosa. Veja, agora, o Conteúdo Digital Integrador indicado, que ampliará seu conhecimento sobre o assunto. Na próxima unida- de, você aprenderá a utilidade terapêutica e os principais meca- nismos de ação de várias classes de fármacos. 130 © BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA UNIDADE 3 – HISTÓRIA, DIVISÕES, CONCEITOS FUNDAMENTAIS (FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA) 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GOODMAN, L. S.; GILMAN, A. As bases farmacológicas da terapêutica. 10. ed. Rio de Janeiro: Mc Graw-Hill, 2006. BURGIERMAN, D. R. Maconha. São Paulo: Abril, Superinteressante, 2002. (Coleção Para Saber Mais). FERRACINI, F. T.; ALMEIDA, S. M.; BORGES FILHO, W. M. Farmácia Clínica. v. 7. Barueri: Manole, 2014. (Série Manuais de Especialização). IVERSEN, L. L. Drogas. Trad. Flávia Souto Maior. Porto Alegre: L&PM, 2012. KATZUNG, B. G. Farmacologia: básica e clínica. Trad. Patricia Lydie Voeux. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. PAGE, C. et al. Farmacologia integrada. 2. ed. Barueri: Manole, 2004. RANG, H. P. et al. Farmacologia. Trad. Patrícia Lydie Voeux e Antônio José Magalhães da Silva Moreira. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. SILVA, P. Farmacologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1998.
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