FARMACOLOGIA II P2 (PARTE 3)

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FARMACOLOGIA II P2 (PARTE 3)
PRINCÍPIOS MOLECULARES DOS FÁRMACOS
→ RECEPTORES LIGADOS À TIROSINA QUINASE
A tirosina quinase é uma enzima e, então, esses são receptores ligados à enzima e, dessa forma, terão uma atividade regulada pela ligação desses receptores com essa enzima, da mesma forma que vemos com a proteína G, a diferença é que a proteína G não é uma enzima. A tirosina quinase é uma enzima que possui a função de promover fosforilação intracelular. Os receptores ligados à tirosina quinase são muito importantes para promover mecanismos de divisão celular (fatores de crescimento atuam nesses receptores – eles irão ativar a via da RAS MAP quinase), mecanismos de ação de citocinas, além dos mecanismos relacionados à via da insulina (a célula promove a entrada da glicose para seu interior através de ação de receptores ligados à tirosina quinase – a insulina vai atuar nesse tipo de receptor e vai desencadear a cascata de fosforilação que vai ativar a transcrição do material genético da célula para, assim, serem sintetizadas as proteínas específicas para regular essa via da glicose – essa proteína a qual a insulina promove a síntese é uma proteína canal transmembrana chamada GLUT4, sendo que esse GLUT4 é indispensável para que a célula consiga captar a glicose do meio extracelular).
Nós temos duas vias relacionadas ao receptor ligado à tirosina quinase, a via RAS MAP QUINASE – essa via ativa uma proteína associada à membrana plasmática chamada de RAS, a qual vai levar à ativação da MAP quinase; e a via JACK STAT, que é muito importante para os mecanismos relacionados às citocinas.
O importante é entendermos quais sãos as substâncias que ativam essas vias e como que as vias são ativadas.
O receptor ligado à tirosina quinase é um receptor com uma α-hélice, somente (ele passa uma vez só pela membrana). Além disso, como ele passa só uma vez pela membrana, ele tem apenas um domínio extracelular, onde a substância fisiológica específica ou o fármaco específico se ligam para ativá-lo. Também, esse receptor tem um domínio intracelular, onde estão ligados resíduos de tirosina.
Quando esse receptor está em repouso, ele fica na forma única (forma monomérica) e, aí, quando o agonista se liga, ele promove uma alteração conformacional do domínio extracelular e essa alteração do domínio extracelular provoca uma dimerização – esse receptor vai migrar pela membrana e ele vai se encontrar com outro receptor igual a ele, formando um homodímero (uma estrutura formada por duas outras iguais). Pra que ele faz isso? Porque o encontro desses dois receptores provoca o encontro dos dois domínios ligados aos resíduos de tirosina – quando esses dois domínios ligados a resíduos de tirosina se encontram, eles se autofosforilam. Lembrando que toda cascata bioquímica intracelular, para ser ativada, necessita de fosforilar, uma vez que isso gera a energia necessária para essa atividade (quando um processo vai ser ativado, é necessário que ele seja fosforilado, enquanto que quando um processo vai se inativado, é necessário que ele seja desfosforilado). Essa fosforilação do resíduo de tirosina tem o intuito de fornecer um sítio de ligação para uma proteína uma proteína com domínio SH – no caso dessa via, é uma proteína chamada GRB2. Esse domínio SH vai se ligar aos resíduos de tirosina fosforilados e, quando ele se liga a eles, ele se autofosforila (essa é uma cascata de fosforilação, percebeu? A cada vez que uma nova estrutura se liga, ela sofre fosforilação). Quando essa proteína GRB2 contendo o domínio SH se autofosforila, ela ativa uma proteína transmembrana que a gente chama de RAS. Essa proteína RAS tem uma atividade muito semelhante à da proteína G, uma vez que, quando ela está em repouso, ela está associada a uma molécula de GDP, sendo que, quando ela é ativada por essa proteína GRB2 que foi fosforilada, ela troca esse GDP pelo GTP e, aí, ocorre a cascata de enzima – acontece a ativação de RAF, culminando na ativação de MAP quinase. A MAP quinase é uma via mitogênica, ou seja, ela é muito importante, por exemplo, para os casos de quimioterapia – geralmente, as células tumorais apresentam essa via da RAS MAP quinase exacerbada, uma vez que são células que vão entrar no processo de divisão celular sem que os fatores de crescimento atuem ali. Essa via ativa os processos de ação com o material genético da célula (transcrição, tradução, entre outros).
Quais são as substâncias que ativam a via? Fatores de crescimento, citocinas e insulina, principalmente.
É um receptor de ação rápida ou lenta?
De ação lenta, uma vez que ele vai induzir a transcrição gênica para que ela ative a função fisiológica intracelular específica.
Resumindo, os receptores ligados à tirosina quinase são receptores que possuem um domínio extracelular e um domínio intracelular (apresentam, somente, um domínio transmembrana). O domínio extracelular é onde se ligam os agonistas e os antagonistas, enquanto que o domínio intracelular é onde se ligam os resquícios de tirosina e que, por isso, possui atividade catalítica. A ligação do agonista no domínio extracelular promove uma alteração conformacional nele e, com isso, torna possível a sua ligação a um outro receptor ligado à tirosina quinase, na membrana, formando o chamado homodímero (dois receptores iguais). O encontro dos resíduos de tirosina presentes nos domínios internos desses dois receptores, no meio intracelular, resulta na autofosforilação desses resíduos (está dando fosfato aos resíduos de tirosina). Quando o resíduo de tirosina é fosforilado, é formado um sítio para a ligação de uma proteína com domínio SH (no receptor) que, no caso dessa via, é a GRB2. Assim, a proteína GRB2 consegue se ligar no resíduo de tirosina fosforilado e essa ligação ativa uma proteína transmembrana denominada RAS que, em repouso, está associada a uma molécula de GDP. A ativação de RAS faz com que o GDP seja trocado por uma molécula de GTP e isso leva à ativação da cascata de quinases (ela é iniciada pela RAF quinase culminando na ativação da MAP quinase) (a via da MAP quinase é uma via mitogênica) e, assim, levando à ativação de fatores de transcrição.
OBS. 1: a via da insulina ativa a via da MAP quinase, a qual é uma via mitogênica. Dessa forma, a indícios se que a administração medicamentosa da insulina pode estar relacionada à ocorrência de neoplasias.
A segunda via relacionada ao receptor ligado à tirosina quinase é a via JACK STAT. Essa é uma via ligada à imunologia, uma vez que ela está relacionada à ativação de citocinas e à ação dos linfócitos. Como que o linfócito T sabe que ele precisa se diferenciar? De acordo com a via JACK STAT que ele vai ativar. No caso dos receptores de citocinas para o receptor da via da MAP quinase é que o receptor não está na forma monomérica na membrana, sendo que ele já fica, em repouso, na forma dimerizada. Então, mesmo que não tenha citocina nenhuma ligada a ele, não tem problema, já que ele já é encontrado na forma dimerizada. No caso dessa via, o receptor também apresenta um domínio extracelular e um domínio intracelular, da mesma forma que no caso da via da RAS MAP quinase, mas, nesse caso, quando a citocina se liga a esse receptor, vai promover uma alteração conformacional, mas essa alteração conformacional não vai promover uma autofosforilação – quando o domínio extracelular tem a sua alteração conformacional, o que acontece é que, no domínio intracelular, forma-se um sítio para ligação de uma outra proteína, a JACK (lá na via da MAP quinase temos a autofosforilação do domínio SH cedendo fosfato para os resquícios de tirosina, quando o agonista se liga) – nessa via JACK STAT, quando o agonista se liga, o receptor já está dimerizado. Quando JACK se liga, ele se autofosforila e também fosforila o resíduo de tirosina ligado ao domínio intracelular do receptor.
Tudo fosforilado a nível intracelular, então, vai ocorrer a ativação de uma segunda proteína, a STAT. Com STAT ativado, ele vai se dimerizar no meio intracelular, se autofosforilando, posteriormente e, aí, elemigra para o núcleo para iniciar a transcrição gênica.
Nesse caso, qual é a proteína com o domínio SH? Na via da RAS MAP quinase é a GRB2, enquanto que, aqui, será a STAT.
OBS. 2: dimerização é quando as duas proteínas, no caso receptores, estão juntas (homodímero).
E, aí, em relação ao receptor ligado à proteína quinase, a via final é diversa, como vimos. Mas, as cascatas bioquímicas relacionadas aos receptores ligados à proteína quinase são desencadeadas por um mecanismo de autofosforilação – sempre que eu falo de autofosforilação, eu estou falando de um receptor ligado à proteína quinase. Já no caso da proteína G, como falamos, são receptores ativados por segundos mensageiros, sendo que não necessariamente teremos fosforilação.
→ RECEPTORES NUCLEARES
Esses receptores podem estar tanto no núcleo, quanto no citoplasma, sendo que o mais correto é pensarmos que são receptores situados a nível intracelular. Esses são receptores que, para o fármaco conseguir ativá-los, ele precisa passar pela membrana da célula.
Para o fármaco passar pela membrana é preciso que ele seja muito lipossolúvel e tenha baixo peso molecular.
Essa é uma via muito importante para o caso dos hormônios esteroidais, vitamina D, entre outros.
Esses receptores apresentam regiões de dobradiça que normalmente são formadas por resíduos de sisteína e zinco, sendo que, quando esse receptor é ativado, ele vai ligar para o núcleo da célula, se ele já não tiver no núcleo e, com essa região de dobradiça, ele meio que abraça o material genético, iniciando a transcrição gênica. Esse receptor não necessita de uma cascata de ativação, sendo que próprio receptor, depois de ativado, vai ativar a transcrição gênica.
DÚVIDA: AS AÇÕES FIFIOLÓGICAS INTRACELULARES SEMPRE ENVOLVEL O MATERIAL GENÉTICO? TIPO, NO CASO DAS PROTEÍNAS G, NO CASO DAS TIROSINAS QUINASES, AQUI, ENFIM.
Nós temos 3 tipos de receptores nucleares:
CLASSE I: são homodímeros (duas proteínas iguais). Vão estar, principalmente, no citoplasma e eles têm alta afinidade com substâncias endócrinas (hormônios).
CLASSE HÍBRIDA: são duas proteínas diferentes (heterodímeros). Também vão ser ativados por substâncias endócrinas e são encontrados no citoplasma. Esses receptores apresentam características tanto de receptores de classe I, quanto de classe II.
CLASSE II: a diferença deles para os outros é na localização e na constituição. Os de classe II são encontrados no núcleo e são heterodímeros.
Apresentam resposta demorada – tratamento demorado.