Anticolinesterásicos e seus efeitos

Prévia do material em texto

FARMACO 2 – 16/04 TARDE – ANTICOLINESTERÁSICOS
A acetilcolina está sempre participando das junções sinápticas, através dos receptores nicotínicos, também como neurotransmissor pros órgãos efetores. A molécula da Ach possui um nitrogênio quaternário que a deixa bastante positiva, e consequentemente o interior da vesícula que contém essas moléculas também fica positivo.
O foco dessa aula é a colinesterase, enzima encontrada na fenda sináptica responsável por degradar moléculas de acetilcolina.
Temos a classe de drogas chamada de colinomiméticos, drogas que mimetizam a ação da acetilcolina. E podem ser divididos em colinomiméticos de ação direta, que agem no receptor e precisam ter uma semelhança estrutural com a molécula de acetilcolina, e os de ação indireta, que não agem direto no receptor, mas aumentam a oferta de acetilcolina na fenda. São os Agonistas Colinérgicos. Temos também a classe dos colinolíticos, que interrompem o efeito que a acetilcolina iria produzir, são os Antagonistas Colinérgicos.
Como os Anticolinesterásicos agem?
Ocorre a síntese de Ach e sua liberação pelas vesículas, que se fundem com a membrana neuronal. A Ach pode atuar no receptor pós-sináptico, ou na membrana pré-sináptica fazendo um feedback negativo, e pode sofrer ação da enzima acetilcolinesterase (AChE).
*Se as enzimas estiverem bloqueadas ou em quantidade reduzida, com sua função de quebrar acetilcolina prejudicada, a Ach ficará mais disponível na fenda, “sobrando”. Na maioria das vezes, isso se traduz em efeito tóxico. Haverá um excesso do efeito da Ach, não só no músculo, mas também nas glândulas sudoríparas e salivares, aumentando a produção de suor e saliva.
*Os bovinos são intolerantes às drogas da classe dos anticolinesterásicos, porque a quantidade de enzimas acetilcolinesterases que eles possuem é baixa, é característica da espécie. Então, em caso de intoxicação, nos bovinos é bem mais grave do que em cães e gatos, por exemplo, pois eles já possuem baixa quantidade e, no momento em que se administra essas drogas, essa baixa quantidade é bloqueada, o que aumenta muito a quantidade de acetilcolina na fenda.
O papel da acetilcolinesterase é manter os níveis de acetilcolina basais.
No desenho da Acetilcolinesterase, vemos dois sítios: o da esquerda (triangular), o sítio da enzima, é o sitio aniônico. Nele há uma concentração maior de cargas negativas. Essa parte do sitio aniônico interage com a parte positiva do nitrogênio presente na molécula de Ach, e ocorre uma atração eletrostática, carga negativa do sítio se atrai por carga positiva da Ach, isso é natural, não precisa de nenhuma indução/estímulo. 
O outro sítio, mais amplo, é chamado de sítio esterásico. Não há exatamente predominância de cargas positivas ou negativas, essa atração com a porção final da molécula de Ach é feita somente através de pontes de hidrogênio. Essas pontes são ligações muito instáveis, qualquer coisa quebra essa ligação. Então há um lado com atração mais forte (eletrostática) e outra mais frágil (ponte de hidrogênio).
Depois dessa interação, temos os produtos da hidrólise. Depois que a Ach se liga, em pouco tempo há a desestabilização da molécula de Ach. A partir do momento que se liga, todas as ligações da molécula vão ficando mais fracas, e ocorre a quebra da ACh em duas: acido acético + colina. A colina vai ser recaptada, volta para o terminal sináptico do neurônio pré-sináptico, e o ácido acético vai ser degradado naturalmente no meio.
Uma vez inibida a acetilcolinesterase, há mais Ach na fenda disponivel para agir nos receptores, seja ele muscarínico ou nicotínico.
As classes de anti-colinesterasicos são normalmente divididas de acordo com o tempo de ação, se ficam muito ou pouco tempo ligados à enzima. Os reversíveis são aqueles cujos efeitos podem ser revertidos e de curta duração, existem aqueles que podem ser revertidos e têm uma duração maior e aqueles que são irreversíveis.
Agentes reversíveis de curta duração (minutos):
Duram em torno de 15 – 30min, não chega a completar uma hora.
Uma das drogas mais conhecidas é o Edrofônio, que geralmente vem na forma de cloreto de edrofônio. Ele se liga à molécula de Acetilcolinesterase, inibe essa enzima e provoca diversos sinais, e não somente efeitos decorrentes de receptores nicotínicos ou muscarínicos, mas são efeitos generalizados: salivação, miose, espamos musculares (JNM), micção, defecação, broncoconstricção, hipotensão.
Salivação, porque haverá mais Ach atuando nos receptores das glândulas salivares, produzindo mais saliva; miose, que é a contração do músculo da pupila; espasmos musculares, porque agora vamos pensar nos receptores nicotínicos, teremos contração desordenada, espasmos musculares por causa da acetilcolina em grande quantidade nos receptores nicotínicos. Também há mais contração da musculatura da bexiga (micção), aumento do trânsito no TGI (defecação), hipotensão e broncoconstrição também.
A molécula de acetilcolinesterase tem sitio aniônico negativo e sítio esterásico com uma hidroxila no final que faz parte dela sempre. A molécula do Edrofônio (de ação curta) interage com a enzima por meio de um nitrogênio (positivo), fazendo com que haja atração eletrostática com o sítio aniônico negativo, e no sitio esterásico há formação de uma ponte de hidrogênio que faz com que toda a ligação do edrofônio com a enzima seja instável e de curta duração, ele se desliga rapidamente. É bem parecida com a interação da acetilcolina com a enzima. 
Agentes reversíveis de longa duração (horas):
Duram horas e não tem uso tão importante na clínica, geralmente estão envolvidos com toxicidade e os exemplos principais são a Neostigmina e a Fisostigmina (extraída de uma planta, das sementes fava-de-calabar), e também a Piridostigmina. Todas são chamadas de carbamatos por causa da estrutura molecular – são derivadas do ácido carbâmico e possuem uma porção carbâmica em uma das extremidades. Sua estrutura quimica é semelhante a da acetilcolina, tem um nitrogênio quaternário igual à ACh e outra porção carbâmica.
 (Neostigmina - porção carbâmica – a partir da dupla ligação, no lado direito).
Mecanismo de ação com a acetilcolinesterase: O nitrogênio positivo se atrai de forma eletrostática pelo sitio aniônico negativo. Só que a ligação da porção carbâmica com o sitio esterásico não é por ponte de hidrogênio, e sim uma ligação covalente (que é mais forte e demora a ser quebrada), então a enzima fica carbamilada por horas. Esse é o problema dos carbamatos, a ligação do nitrogênio quaternário acaba, mas a da porção carbâmica continua, e com isso a enzima não fica disponível para fazer a hidrólise da ACh. Por isso esses agentes tem mais importância do ponto de vista tóxico.
Sinais clinicos: salivação (pelo estímulo excessivo das glândulas salivares), miose, aumento da defecação e micção. Espasmos musculares, com fasciculação inicial (tremedeira dos músculos) e depois um relaxamento prolongado – isso acontece porque tem tanta ACh atuando no receptor nicotínico que uma hora ele dessensibiliza, então o músculo relaxa e não responde mais (por algumas horas). O problema de uma intoxicação por carbamato em grande quantidade é que os efeitos são duradouros, o que pode levar a uma parada cardiorespiratória. 
O tratamento a curto prazo pra essa situação é utilizar antagonistas de receptores nicotínicos e muscarínicos (mais esse ultimo), que no caso é a atropina, um antagonista colinérgico que age antagonizando os efeitos da ACh nos receptores muscarínicos. Então, vai diminuir a salivação, relaxar a musculatura do olho, manter a respiração dentro do parâmetro normal e todos os outros sintomas vão normalizando, pois a atropina compete com a acetilcolina pelos receptores.
A Atropina tem afinidade pelos receptores muscarínicos e nicotínicos, mas seu efeito geralmente é maior sobre os muscarínicos. Na prática, quando vemos aquelas fasciculações e tremores, é porque ela ocupou um pouco daqueles receptores nicotínicos, mas com o tempo vai diminuindo.
Não há nada de imediato que se possafazer pra salvar o animal desses sintomas todos, se um animal chega num estado muito grave e que possa estar tendo uma parada respiratória, devemos intubar o animal, pois nesse caso a atropina não resolveria o problema, teria que manter o animal numa ventilação mecânica até o quadro se reestabelecer.
Então nesses casos de intoxicação a Atropina também vai agir nas junções neuromusculares, nos receptores nicotínicos (em menor quantidade) impedindo a contração excessiva do músculo. Ela é específica de receptores muscarínicos, mas também tem efeito sobre os nicotínicos. Assim como vocês já devem ter visto que a Adrenalina, quando vai agir nos vasos sanguíneos, tem uma quantidade maior de receptores alfa, mas também tem receptores beta onde ela também age.
Muitas vezes os anticolinesterásicos são usados de forma criminosa. O chumbinho é um produto vendido pra matar rato que possui várias substâncias juntas, e como não é legalizado, não tem bula nem nada, nunca sabemos a composição exata e como foi feito, mas ele pode ter substâncias ativadoras do SNC, anticoagulantes (por isso muitos ratos morrem por hemorragia), organofosforados (outra classe de anticolinesterásicos que ainda veremos, que têm a duração maior do que a dos carbamatos), e dando foco ao que vimos agora, os carbamatos.
Se um animal está intoxicado após comer um veneno de rato, é importante perguntar: Como era o veneno? Eram umas bolinhas pretas? Eram umas cápsulas azuis (que tem predominância de anticoagulante)? Por via das dúvidas, os efeitos que mostram o que deve ser tratado de imediato. Geralmente administra-se atropina pra aqueles efeitos irem cessando, é interessante fazer associação com vitamina K, que é um anti-hemorrágico (quando há a suspeita de que há também aquela substância anticoagulante).
O "chumbinho", genericamente falando, vai causar? Aumento da produção de secreções, como todo anticolinesterásico, que traz uma dificuldade respiratória pros animais intoxicados por essa substância; diarreia, por causa do aumento do trânsito intestinal, vômitos, tremores musculares, salivação, miose, broncoespasmo... No caso do chumbinho, como ele tem outras substâncias que também podem ser ativadores do SNC, também podem haver convulsões, alterações do estado mental, depressão respiratória e até morte, pois muitas dessas substâncias atravessam a barreira hematoencefálica, então não fica só no efeito "periférico".
Eles são mais rápidos porque atravessam a barreira hematoencefálica, são mais lipofílicos (chumbinho, de maneira genérica). Então o chumbinho pode levar a morte não só por todos esses efeitos por muito tempo se o animal não for medicado, mas também porque essas drogas podem estar afetando o SNC, atravessando a barreira hematoencefálica.
Existem alguns vídeos de animais intoxicados com chumbinho, em que é possível ver as fasciculações que acontecem, a respiração rápida e desordenada, os músculos contraindo de maneira desordenada, evacuação, pois o veneno aumenta o trânsito intestinal, a pupila contraída. Esses animais tem que ficar em fluidoterapia, não é só dar atropina. Tem que lembrar sempre que os efeitos são generalizados, urina e defeca sem controle, tem a fasciculação o tempo inteiro. Em gato é sempre pior. Protocolo correto = atropina intravenosa + fluidoterapia.
O que mais pode ter de consequência? Na melhor das hipóteses, aquele cachorrinho que estava mais esperto, uns tremores na perna, defecou um pouquinho mas não era dos piores, se fosse um pouco mais gordinho, com excesso de gordura atrapalhando a história, o que aconteceria? Todo chumbinho, toda substância contendo carbamato ou organofosforado, que também é anticolinesterásico, acaba fazendo sequestro tecidual.
O excesso de tecido adiposo, tanto abdominal como na musculatura, acaba fazendo sequestro dessa droga, que fica ali por um tempo e na hora que cai a concentração no sangue, aquela droga que estava armazenada e ainda não foi metabolizada vai para a corrente sanguínea, e gera novamente todos os efeitos de intoxicação. Assim, a gente faz atropina, o efeito começa cessar, parece que melhorou e manda para casa. Aí chega a noite ele passa mal de novo, porque ocorre o chamado efeito rebote por conta do sequestro tecidual. Então temos sempre que ficar de olho na intoxicação/possível intoxicação por carbamatos ou até pelos organofosforados, o paciente não deve ser liberado de imediato, deve ficar em observação, principalmente se for gordinho.
Isso não ocorre apenas com drogas tóxicas, também ocorre com outras drogas em pessoas que tem maior quantidade de tecido adiposo.
Falamos em uso criminoso, na parte tóxica, mas como podemos usar essas drogas clinicamente?
Quando usamos os bloqueadores neuromusculares que vimos na aula de junção neuromuscular, impedimos a ação da ACh no receptor nicotínico, e por isso não há contração. Se há aquele relaxamento e o animal fica imóvel porque não consegue se mexer, não consegue contrair os músculos, podemos reverter essa imobilidade usando os anticolinesterasicos, geralmente a neostignina, que tem longa duração. São algumas horas, 1 – 2h horas ainda é pouco tempo se for pensar em intoxicação. A neostignina em baixas doses é usada clinicamente, em alguns casos, para reverter a imobilização gerada pelos bloqueadores neuromusculares. Ex: o paciente foi anestesiado e foi usado um relaxante muscular para fazer uma intervenção ortopédica no braço, e após a cirurgia já querem que esse paciente comece a se recuperar e volte a ter a movimentação do braço, pode-se usar um anticolinesterasico como a neostigmina para reverter esse relaxamento, essa imobilização. A Neostigmina vai bloquear temporariamente o efeito da acetilcolinesterase, e haverá uma oferta maior de ACh na fenda. Os receptores nicotínicos ali disponíveis vão ser ocupados pela Ach e a contração vai retornando aos poucos.
Essa é uma das possibilidades de uso clínico de anticolinesterasico (geralmente neostigmina). Não pega tanto a parte de veterinária, mas é interessante saber que na doença de Alzheimer, normalmente o que acontece é uma deficiência nas sinapses na substância cinzenta, devido a uma deficiência de Ach nessas sinapses.
Existem os receptores nicotínicos musculares e os neuronais. Quando se perde massa cinzenta, perdemos neurônios e essas sinapses estão deficientes, há pouca ACh sendo liberada, por isso há perda de cognição e memória. Como há pouca ACh, a ideia é fornecer mais, e alguns anticolinesterasicos podem ser usados, como por exemplo: A Rivastigmina, que é da mesma família dos carbamatos (neostigmina), a Tacrina (esta não é mais utilizada clinicamente pois na triagem clínica observou-se hepatotoxicidade).
Mas o efeito final esperado é de melhora na cognição, na capacidade mental do indivíduo, nas capacidades funcionais de fazer as atividades do dia a dia. Essa resposta, entretanto, era heterogênea entre os indivíduos, às vezes dentro de um mesmo grupo para um funcionava muito bem, para outro funcionava mais ou menos, para outro não fazia efeito nenhum, mas para os que funcionavam, era a partir de 12 semanas (eram praticamente três meses fazendo tratamento pra só então começar a ver uma melhora) e geralmente o efeito já cessava entre 6 e 8 semanas, então não é uma droga que possa ser usada cronicamente.
Não adianta o individuo com Alzheimer usar para o resto da vida um anticolinesterásico, pois chega uma hora que mesmo havendo uma oferta muito grande de Ach pelas sinapses, já vão se perdendo, vai havendo a morte neuronal e então o efeito cessa. Na pesquisa que foi feita, entre 6 e 8 semanas não adianta mais usar, então é bem a curto prazo, a partir de duas semanas que ele começa a fazer o efeito e depois que começa a haver o efeito, ele já para de ter atividade entre 6 e 8 semanas (humano). Tem então a tacrina que não é mais utilizada, galantamina, donezepil, outras substâncias que são anticolinesterasicos de uso para o Alzheimer.
Essas drogas também são usadas em casos de glaucoma na forma de colírio (ecotiopato - curta duração, logo deixa defazer o efeito).
Estrutura do olho: há o humor aquoso, líquido produzido para preencher a câmara anterior, e o caminho que ele percorre é: produzido no corpo ciliar e então preenche dando esse formato para câmara anterior do olho. Quando o humor aquoso é produzido em excesso, ou quando o Canal de Schlemm é muito estreito (mais comum), o humor aquoso começa ficar em excesso na câmara anterior, aumenta a pressão do globo ocular (dá pra sentir apalpando, mas o certo é ter o aparelho para medir a pressão do olho), gerando glaucoma. O anticolinesterásico ecotiopato dura pouco tempo, é colocado em colírios e promove um aumento de ACh no local. A ACh faz miose, quando a gente aumenta, ela vai ter o efeito ali de midríase, vai relaxar mais essa musculatura e a drenagem vai ser mais possível, então o humor aquoso vai ser drenado para que esse espacinho aqui aumente e ai a gente vai conseguir diminuir a pressão do olho.
Mais um uso clínico dos anticolinesterásicos é na Miastenia Gravis, uma doença autoimune na qual o organismo produz anticorpos contra os receptores nicotínicos musculares. Por que é bom usar anticolinesterásico? Alguns receptores vão ser destruídos por anticorpos ao serem reconhecidos como estranhos, mas alguns ainda permanecem. Inicialmente o indivíduo fica com uma aparência de flacidez na face, com pálpebra caída, não conseguir sorrir, devido a falta de ACh. Quando usamos o anticolinesterásico, queremos retornar a atividade dos músculos. Aumentando a oferta de acetilcolina, nós aumentamos a capacidade contrátil muscular. 
As drogas normalmente usadas são: cloreto de edrofônio e neostigmina. Como o edrofônio tem um efeito muito curto, usa-se juntamente com neostigmina para titular/controlar a quantidade de neostigmina, pois esta em altas quantidades pode ter efeitos tóxicos. Usa-se uma quantidade maior de edrofônio junto com a neostigmina para balancear e se ter poucos efeitos tóxicos.
Mas como a maior oferta de acetilcolina vai fazer diferença se está destruindo o receptor? A princípio ainda há receptores sobrando, então há reversão dos sintomas, haverá contração. Mas isso depende do numero de receptores perdidos. Se a doença estiver muito avançada (demorou a diagnosticar) e os receptores já foram perdidos a ponto de não responder, não haverá uma resposta positiva. Quando se diagnostica cedo, consegue-se ainda usar alguns receptores que irão responder e reverter o quadro.
Agentes anticolinesterasicos irreversíveis ou inativadores (semanas):
Organofosforados: Defensivos agrícolas, Antiparasitários, Guerras Químicas (gases tóxicos).
O efeito desses fármacos dura semanas e, por isso, têm atenção maior no quesito de segurança. 
Onde podemos encontrar? Chumbinho (que pode ter tudo), pulverização agrícola (podendo contaminar alimentos), antiparasitários, guerras químicas (gases tóxicos).
Desenho: 
O desenho mostra o sitio aniônico (-) com atração pela molécula de um organofosforado que tem o nitrogênio quaternário (+) igual à ACh, havendo atração eletrostática. No sitio esterásico não tem pontes de hidrogênio, nem ligações covalentes como nos reversíveis de longa duração (horas). 
Existe uma ligação covalente; ligação dupla do fosforo com o sitio esterásico, e essa ligação, de todos os anticolinesterasicos que estamos falando, é a ligação mais forte e difícil de desfazer. Quando essa molécula de organofosforado se liga à enzima, esta fica fosforilada. Tudo que fica fosforilado fica permanentemente alterado, então a enzima não será a mesma. Por isso no fim das contas os organofosforados são inativadores; eles inativam a enzima; uma vez ligados à ela, essa enzima nunca mais vai hidrolisar acetilcolina. 
O animal intoxicado precisará levar semanas até que aja produção de novas moléculas de ACh para “substituir” aquelas que foram inativadas. 
No exemplo temos o DFP (diisopropilfluorfosfato), um antiparasitário pulverizado em bovinos. Desenho mostra a enzima (acetilcolinesterase) e o sitio ativo que na verdade é o sitio estaerasico na qual é feita a ligação com o fosforo. Através do fosforo do meio vai ter a ligação com o sitio estasico da enzima e se tem a enzima fosforilada (inativada). 
O Paration (alta lipossolubilidade gás) é outro anticolinesterasico irreversível, utilizado na forma de gás. Possui uma partícula bem pequena, é inalado e pode atingir a barreia hematoencefalica levando a morte por ser toxico.
O Ecotiopato (ligação com sítio esterásico e aniônico) é outro inativador pois pode fazer a ligação firma tanto com o sitio esterasico quanto com o sitio aniônico (atração eletroestática simples). 
Como reverter e reativar a colinesterase? As oximas são drogas reativadoras da colinesterase. O mais conhecido é a Pralidoxima que tem o nome comercial de contration. O objetivo é quebrar a ligação do sitio estasico. Ela possui um nitrogênio que vai se ligar no sitio aniônico então a hidroxila se liga no fosforo por ponte de hidrogênio que desestabiliza a ligação covalente do fosforo.
 A partir do momento que ela se liga, a hidroxila da Pralidoxina se liga ao fósforo do DFP, do organofosforado, de maneira direta. O fósforo estava ligado no sítio esterásico, desativando a colinesterase, então a oxima se liga ao fósforo por ponte de hidrogênio. Essa ligação (em azul) acaba desestabilizando a ligação covalente e a molécula perde o hidrogênio, e a enzima é reativada. O organofosforado é isolado porque ele fica ligado à pralidoxina. Por isso a pralidoxina é considerada um antídoto para os organofosforados.
Como as oximas vão atuar se essa intoxicação não for por organofosforado, e sim por carbamato? O carbamato está por cima, tem uma porção carbâmica que dá nome a ele e faz a ligação covalente que é um pouco mais forte que aquele de curta duração.
Aqui vemos o nitrogênio do carbamato ligado no sitio aniônico. Se usarmos uma oxima vai adiantar? Não, porque além de não ter o fósforo pra ela interagir, ela tem o sitio aniônico ocupado pelo carbamato, então a oxima não consegue fazer a ligação em verde que é a ligação que ela faz primeiro (na enzima) para depois interagir com a molécula do carmabato. O organofosforado se liga no sitio esterásico e deixa o aniônico livre pra Pralidoxina se ligar, por isso funciona. O Ecotiopato é uma exceção, pois é um organofosforado que se liga no sítio esterásico e no aniônico. Na pratica ele é mais parecido com o carbamato que com os organofosforados.