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2 Farmacodinâmica Fig. 2.1 Curvas de Ligação Ligante–Receptor. A. Gráficos lineares da ligação fármaco–receptor para dois fármacos com valores distintos de Kd. B. Gráfico semilogarítmico da mesma ligação fármaco–receptor. A Kd é a constante de dissociação em equilíbrio para determinada interação fármaco–receptor — um valor mais baixo de Kd indica uma interação fármaco–receptor mais firme (de maior afinidade). Em virtude dessa rela- ção, o Fármaco A, que apresenta uma Kd mais baixa, ligar-se-á a uma maior proporção de receptores totais do que o Fármaco B em qualquer concentração de fármaco. Observe que a Kd corresponde à concentração do ligante [L], em que 50% dos receptores estão ligados (ocupados) pelo ligante. [L] é a concentração de ligante (fármaco) livre (não-ligado), [LR] é a concentração de complexos ligante–receptor e Ro é a concentração total de receptores ocupados e desocupados. Por conseguinte, LR Ro é a ocupação fracionária de receptores, ou a fração de receptores totais ocupados (ligados) pelo ligante. Fig. 2.2 Curvas de Dose–Resposta Graduadas. As curvas de dose–res- posta graduadas demonstram o efeito de um fármaco como função de sua concentração. A. Gráfico linear de curvas de dose–resposta graduadas para dois fármacos. B. Gráfico semilogarítmico das mesmas curvas de dose–resposta. Observe a estreita semelhança com a Fig. 2.1: a fração de receptores ocupados [LR]/[Ro] foi substituída pelo efeito fracionário E/Emáx, em que E é uma resposta quantificável a determinado fármaco (por exemplo, elevação da pressão arterial). CE50 é a potência do fár - maco ou a concentração em que o fármaco produz 50% de seu efeito máximo. Nesta figura, o Fármaco A é mais potente do que o Fármaco B, visto que produz metade do efeito máximo numa concentração mais baixa do que o Fármaco B. Os Fármacos A e B exibem a mesma eficácia (resposta máxima ao fármaco). Observe que a potência e a eficácia não estão intrinsecamente relacionadas – um fármaco pode ser extremamen- te potente, porém pode ter pouca eficácia, e vice-versa. [L] é a concentra- ção do fármaco, E é o efeito, Emáx é a sua eficácia e CE50, a potência. Linear Semilogarítmico 0,5 Fármaco A Fármaco B Fármaco A Fármaco B 0 KdA KdB KdA KdB [LR] [L] [L] [R0] 0,5 0 1,0 [LR] [R0] A B 1,0 0,5 Fármaco A Fármaco B Fármaco A Fármaco B 0 1,0 CE50(A) CE50(B) CE50(A) CE50(B) E [L] [L] EMáx E EMáx 0,5 0 1,0 A Linear B Semilogarítmico 6 Capítulo Dois OBJETIVOS � Compreender a base molecular da ligação fármaco– receptor e seu impacto sobre as relações dose–res- posta do fármaco, assim como o índice terapêutico de um fármaco. � Compreender as ações dos agonistas e de várias clas- ses de antagonistas e suas relações com a potência e a eficácia do fármaco. �� CASO 1 O Almirante X., de 66 anos de idade, é um comandante de submarino aposentado, com história de tabagismo de 70 maços de cigarros por ano (dois maços por dia durante 35 anos) e his- tória familiar de coronariopatia. Embora normalmente ignore os conselhos de seus médicos, toma pravastatina prescrita para reduzir o nível de colesterol, bem como aspirina para diminuir o risco de oclusão da artéria coronária. Um dia, enquanto estava trabalhando em sua carpintaria, o Almirante X. começa a sentir um aperto no tórax. A sensação torna-se rapidamente dolorosa, e a dor começa a irradiar-se pelo braço esquerdo. Ele liga para a emergência e uma ambulância o transporta até o departamento de emergência mais próximo. Uma vez concluída a avaliação, constata-se que o Almirante X. está tendo um infarto do miocárdio anterior. Como o hospital não dispõe de laboratório para cateterismo cardíaco e como o Almirante X. não tem nenhuma contra-indicação específica para a terapia trombolítica (por exemplo, hipertensão não-con- trolada, história de acidente vascular cerebral ou cirurgia recen- te), o médico inicia a terapia com um agente trombolítico, um ativador do plasminogênio de tipo tecidual (t-PA) e heparina, um anticoagulante. A administração de uma dose inadequada desses dois fármacos pode ter conseqüências terríveis (hemor- ragia e morte), em virtude de seus baixos índices terapêuticos; por esse motivo, o Almirante X. é rigorosamente monitorado, e o efeito farmacológico da heparina é determinado periodica- mente pelo tempo de tromboplastina parcial (TTP). Os sinto- mas do Almirante X. diminuem nas horas seguintes, embora permaneça no hospital para monitoração. Recebe alta depois de 4 dias, e os medicamentos prescritos por ocasião da alta incluem pravastatina, aspirina, atenolol, lisinopril e clopidogrel para prevenção secundária de infarto do miocárdio. QUESTÕES 1. Qual das seguintes afirmações é correta no que concerne à relação entre a interação molecular de um fármaco com o seu receptor e a potência do fármaco? A. Quanto maior o número de receptores ocupados por um fármaco, maior a sua potência. B. Os fármacos com alta potência possuem uma CE50 alta. C. Os fármacos com alta potência apresentam uma curva dose–resposta situada à direita de fármacos menos potentes, porém semelhantes. D. A presença de um antagonista competitivo desvia a curva dose–resposta do agonista para a direita e diminui a sua potência. E. Quanto maior a potência de um fármaco, mais alta a cons- tante de dissociação fármaco–receptor, Kd. 2. Qual das seguintes afirmações sobre a eficácia de um fármaco é correta? A. A eficácia de um fármaco é diretamente proporcional à sua constante de dissociação de ligação fármaco–receptor. B. A eficácia máxima de um agonista é a condição em que a sinalização do fármaco mediada pelo receptor é máxima. C. Os fármacos altamente eficazes apresentam valores elevados de DE50 e baixos valores de DL50. D. Os fármacos altamente eficazes medeiam seus efeitos em uma fração mais baixa de ligação do receptor. E. A presença de um antagonista competitivo reduz a respos- ta máxima possível à ligação fármaco–receptor e, portanto, diminui a eficácia do fármaco. 3. Quais as propriedades de certos fármacos, como a aspirina, que permitem a sua administração sem monitoração dos níveis Fig. 2.3 Efeitos dos Antagonistas sobre a Relação Dose–Resposta do Agonista. Os antagonistas competitivos e não-competitivos possuem diferentes efeitos sobre a potência (a concentração do agonista que pro- duz metade da resposta máxima) e a eficácia (a resposta máxima a um agonista). A. Um antagonista competitivo diminui a potência de um agonista sem afetar a sua eficácia. B. Um antagonista não-competitivo reduz a eficácia de um agonista. Conforme ilustrado aqui, a maioria dos antagonistas não-competitivos alostéricos não afeta a potência do agonista. Agonista isolado Agonista + Antagonista Antagonista isolado Agonista isolado Agonista + Antagonista Antagonista isolado 100 50 0 100 50 0 Concentração de agonista ou de antagonista % d e Re sp os ta % d e Re sp os ta A Antagonista competitivo B Antagonista não-competitivo Farmacodinâmica 7 plasmáticos do fármaco, enquanto outros fármacos, como a heparina, exigem esse tipo de controle? A. Enquanto a aspirina é um agente oral, a heparina é admi- nistrada por via parenteral. B. A aspirina é disponível sem prescrição e pode ser tomada com segurança sem monitoração. C. Enquanto a aspirina exerce um efeito farmacológico irrever- sível, que não necessita de monitoração, o efeito reversível da heparina precisa ser monitorado. D. Enquanto a aspirina exibe uma relação dose–resposta gra- duada, a heparina apresenta uma relação dose–resposta quantal, que precisa ser monitorada periodicamente. E. Enquanto a aspirina apresenta um índice terapêutico maior,a heparina possui um índice terapêutico pequeno. 4. Por que o fato de um fármaco ter baixo índice terapêutico sig- nifica que o médico deve ter mais cuidado na sua administra- ção? A. Os fármacos com baixo índice terapêutico podem causar toxicidade numa DE50 elevada. B. Os fármacos com baixo índice terapêutico só podem causar toxicidade numa pequena faixa de doses de fármaco. C. Os fármacos com baixo índice terapêutico podem causar efeitos irreversíveis após a sua administração. D. Os fármacos com baixo índice terapêutico não exercem efei- tos terapêuticos até que a dose administrada se aproxime da dose tóxica. E. Os fármacos com baixo índice terapêutico têm maior grau de segurança quando administrados em doses terapêuticas. 5. O conceito de “receptores de reserva” refere-se: A. à supra-regulação dos receptores, intensificando o efeito de um fármaco (agonista) B. ao fato de que a CE50 é maior do que a Kd C. à ocorrência de uma resposta agonista máxima com uma ocupação de menos de 100% dos receptores D. ao fato de que os receptores são resistentes à presença de seus antagonistas E. ao achado de potência aumentada, apesar da presença de antagonistas dos receptores �� CASO 2 Pittsburgh, PA; novembro de 1988: Um homem de 34 anos de idade é entregue por um motorista de carro particular no local de chegada das ambulâncias de um departamento de emergên- cia. Está despenteado e apático, e os guardas de segurança o levam imediatamente à emergência. É rapidamente colocado em um monitor cardíaco, e um acesso intravenoso é estabeleci- do. Os sinais vitais revelam uma freqüência cardíaca de 26 bpm e apnéia. Não tem pressão arterial palpável, porém verifica-se um pulso lento palpável na artéria femoral. São observadas marcas recentes de agulha, compatíveis com injeções aplica- das há pouco tempo, na fossa cubital esquerda. Os médicos suspeitam de que ele seja uma vítima da epidemia atual de heroína “superpotente”, “China White”, que está se alastrando pelo Condado de Allegheny. Apesar de intubação oral, venti- lação mecânica, medidas de suporte vital cardíaco avançado e grandes doses intravenosas de um antídoto, o paciente falece. QUESTÕES 1. Em 1988, a área de Pittsburgh, PA sofreu uma epidemia de usuários de heroína que morriam por overdose acidental de um agonista opióide sintético de ação curta, o 3-metil fenta- nil, conhecido, na rua, como “China White”. Foi estimado que esses análogos sintéticos do fentanil possuem 6.000 vezes a potência da morfina. O fentanil farmacêutico tem 75 a 100 vezes a potência da morfina. Se fosse traçada uma curva de dose–resposta semilogarítmica desses três agonistas opióides, qual deles teria a menor CE50 e a curva de dose–resposta mais para a esquerda? A. morfina B. fentanil C. 3-metil fentanil D. naloxona E. naltrexona 2. Em 1988, os usuários de heroína procuravam a “superpotente China White” pela experiência de intenso ímpeto e excitação em tomar uma droga potente com efeitos potencialmente fatais. Muitos usuários injetavam, sem suspeitar, o 3-metil fentanil e, em poucos minutos, sofriam parada cardiorrespiratória. Os que sobreviviam para receber assistência médica necessitavam de grandes doses de naloxona. Em muitos casos, os pacientes apre- sentavam reversão dos efeitos agonistas opióides dentro de pou- cos minutos após a administração inicial de naloxona, porém, em seguida, sofriam ressedação, o que exigia múltiplas doses de naloxona. Esse efeito da naloxona é característico de: A. um efeito farmacológico de agonista reversível B. um efeito farmacológico de antagonista competitivo reversível C. um efeito farmacológico de antagonista não-competitivo D. um efeito farmacológico de agonista parcial E. um efeito farmacológico de agonista inverso 3. A heroína é habitualmente medida em doses de bolsas de 25 mg. Os usuários incautos da “China White”, que poderiam ter obtido o “barato” desejado com três bolsas de heroína, morriam após injetar uma única bolsa de 3-metil fentanil. Se 50% dos usuários da “China White” morreram após injetar uma bolsa de 3-metil fentanil, qual das seguintes afirmações é correta? A. A heroína é mais potente do que o 3-metil fentanil. B. O índice terapêutico do 3-metil fentanil é maior que o da heroína. C. A DE50 para o 3-metil fentanil é de 25 mg. D. A DT50 para o 3-metil fentanil é de 75 mg. E. A DL50 para o 3-metil fentanil é de 25 mg. 4. Com base no caso anterior, qual das seguintes afirmações é correta? A. O índice terapêutico do 3-metil fentanil é elevado. B. A CE50 do 3-metil fentanil é elevada. C. A DL50 do 3-metil fentanil é elevada. D. A afinidade do 3-metil fentanil pelo receptor opióide µ é alta. E. A Kd do 3-metil fentanil é alta. 8 Capítulo Dois 5. Qual das seguintes opções é um exemplo de ação de um antagonista químico? A. A naloxona liga-se ao receptor opióide µ e impede os efeitos agonistas opióides. B. Os anticorpos específicos contra a digoxina ligam-se à digo- xina e impedem a sua ação na bomba de sódio-potássio cardíaca. C. O fentanil liga-se ao receptor opióide µ e impede a ação da morfina. D. Os antagonistas dos receptores β-adrenérgicos ligam-se ao receptor β1-adrenérgico e diminuem a taquicardia no con- texto do hipertireoidismo. E. O manitol atrai osmoticamente a água para o túbulo renal e impede a sua reabsorção.
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