Farmacologia , mecanismo de ação dos fármacos

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FARMACOLOGIA
APLICADA
Daikelly Iglesias Braghirolli 
 
Mecanismos de ação 
dos fármacos
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Compreender os principais mecanismos de ação dos fármacos.
 � Identificar as principais classes de receptores farmacológicos e os 
tipos de interação entre fármacos e receptores.
 � Determinar os efeitos da interação fármaco-receptor sobre a resposta 
terapêutica.
Introdução
A maioria dos fármacos exerce seus efeitos terapêuticos no organismo 
a partir da sua interação com macromoléculas, chamadas de receptores 
farmacológicos. A ligação do fármaco ao seu receptor desencadeia mu-
danças moleculares ou bioquímicas nas células, que culminam com a 
modulação de funções do organismo humano. A partir disso, podemos 
observar o efeito farmacológico e terapêutico de um fármaco.
Neste capítulo, você vai identificar os principais mecanismos de intera-
ção entre os fármacos e seus receptores. Além disso, você compreenderá 
os efeitos dessa interação sobre a resposta farmacológica.
Mecanismos de ação dos fármacos
A farmacodinâmica é a área da farmacologia que avalia e estuda os efeitos da 
ação dos fármacos sobre o organismo humano. Os fármacos podem apresentar 
ações específicas e inespecíficas sobre o organismo.
Os efeitos terapêuticos, adversos ou até mesmo tóxicos da maioria dos 
fármacos ocorrem por meio da sua interação com macromoléculas do orga-
nismo, as quais são chamadas de receptores. A interação do fármaco com essas 
macromoléculas leva à formação dos chamados complexos fármaco-receptor. 
Esses complexos ocasionam mudanças bioquímicas e/ou fisiológicas nas células 
e tecidos que causam a modulação dos sistemas e, por fim, culminam com 
os efeitos observados do fármaco. Os fármacos que atuam sobre receptores 
específicos são caracterizados como fármacos com ação específica. Por outro 
lado, os fármacos que exercem seus efeitos sem interagirem com receptores 
específicos são chamados de fármacos com ação inespecífica. A ação desses 
fármacos resulta de suas propriedades físico-químicas e ocorre em função do 
seu acúmulo em locais vitais das células. São exemplos de fármacos com ação 
inespecífica: os antissépticos, alguns antifúngicos tópicos e alguns inseticidas.
Os receptores farmacológicos dos fármacos de ação específica são ma-
cromoléculas endógenas, como proteínas, enzimas ou ácidos nucleicos. A 
maior parte dos receptores são proteínas transdutoras de sinais, as quais são 
representadas por canais iônicos sensíveis a ligantes; receptores acoplados 
à proteína G; receptores ligados a enzimas e os receptores intracelulares. 
Dessa forma, grande parte dos fármacos têm seu mecanismo de ação baseado 
na ativação ou inativação de enzimas, na supressão da função gênica ou na 
interação com a membrana celular, causando sua alteração ou interferindo 
nos seus sistemas de transporte. 
Agora vamos identificar os principais tipos de receptores farmacológicos 
(Figura 1):
 � Canais iônicos sensíveis a ligantes: os canais iônicos são poros, forma-
dos por proteínas e imersos na membrana plasmática. Os canais iônicos 
exercem papel fundamental na transdução de sinal através da passagem 
seletiva de íons sinalizadores, como Na+, K+, Cl- e Ca2+. Esses canais 
exibem um local para a ligação de moléculas sinalizadoras (ligantes) e 
normalmente exibem dois estados conformacionais: aberto e fechado. 
Normalmente, a interação de um ligante ao canal faz com que ele se 
abra, permitindo a passagem do íon. Esses receptores são alvo para a 
modulação da neurotransmissão no sistema nervoso central, bem como 
a transmissão elétrica nos músculos esquelético e cardíaco. 
Mecanismos de ação dos fármacos2
 � Receptores acoplados à proteína G: constituídos por proteínas 
transmembrana que atravessam a bicamada lipídica sete vezes. Essas 
proteínas estão ligadas a uma molécula transdutora de sinal, chamada 
proteína G, que é formada por três subunidades: α, β e γ. As proteínas G, 
através da subunidade α, se ligam aos nucleotídeos da guanosina, como 
o trifosfato de guanosina (GTP). A interação do receptor transmembrana 
com um ligante desencadeia uma mudança da sua conformação, ocasio-
nando a separação do complexo αGTP do complexo βγ. Cada um desses 
complexos pode interagir com efetores celulares, que podem produzir 
mensageiros, desencadeando uma cascata de sinalização. A adenililci-
clase e a fosfolipase C são exemplos de efetores, que quando ativados 
produzem mensageiros, o monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) e 
trifosfato-1,4,5-inositos (IP3) e diacilglicerol (DAG), respectivamente.
 � Receptores ligados à enzima: consistem em uma proteína transmem-
brana, que apresenta domínio extracelular para interação com ligante 
e domínio intracelular com atividade enzimática. Grande parte desses 
receptores apresenta atividade tirosinocinase. Quando ocorre a interação 
de ligantes com seu domínio extracelular, esses receptores sofrem uma 
mudança conformacional, o que ocasiona sua ativação. Os receptores 
ativados fosforilam resíduos de tirosina em sua própria estrutura, e/
ou outras proteínas-alvo, desencadeando uma cascata de sinalização 
intracelular. 
 � Receptores intracelulares: são inteiramente intracelulares e atuam 
principalmente sobre a modulação de fatores de transcrição nucleares. 
Para que possam interagir com os receptores intracelulares, os ligantes 
devem apresentar a capacidade de se difundir pelas membranas celu-
lares. Dessa forma, devem apresentar natureza lipofílica. A formação 
do complexo ligante-receptor leva à ativação do receptor intracelular 
e seu deslocamento até o núcleo da célula. No núcleo, esse complexo 
interage com fatores de transcrição que regulando a expressão gênica, 
ocasionam sua ativação ou inibição. Como modulam a transcrição do 
DNA em RNA e a tradução do RNA em proteínas, a resposta desses 
receptores é longa, podendo perdurar por horas ou, até mesmo, dias. 
3Mecanismos de ação dos fármacos
Figura 1. Principais tipos de receptores farmacológicos.
Fonte: Whalen, Finkel e Panavelil (2016).
Alterações no potencial de
membrana ou na concentração
iônica no interior da célula
Fosforilação de proteínas
Íons
Fosforilação de proteínas
e do receptor
Fosforilação de
proteínas e alteração
da expressão gênica
EFEITOS INTRACELULARES
R R-PO4
Canais iônicos
disparados por ligantes
Exemplo:
Receptores colinérgicos
nicotínicos
A B C DReceptores acopladosà proteína G
Exemplo: Exemplo: Exemplo:
Adrenoceptores α e β
Receptores ligados
a enzimas
Receptores de insulina
Receptores
intracelulares
Receptores esteroides
γ
β
α
Dessensibilização e supersensibilização de receptores: a maioria dos receptores 
fisiológicos está sujeita à regulação por retroalimentação por produtos de sua sinaliza-
ção. A estimulação constante dos receptores por fármacos agonistas pode ocasionar 
alterações na sua responsividade, causando dessensibilização. A dessensibilização 
de um receptor resulta na redução do efeito do agonista, podendo ser causada pelo 
fenômeno denominado taquifilaxia ou por internalização dos receptores. A taquifilaxia 
consiste na alteração do receptor, por exemplo, por fosforilação, que o torna não 
responsivo ao ligante. Enquanto isso, na internalização, o receptor é sequestrado para 
o interior celular. Dessa forma, um menor número de receptores fica disponível para 
interação com ligantes. Esses fenômenos são bastante importantes do ponto de vista 
terapêutico e podem ocasionar a tolerância do organismo a determinados fármacos. 
Outro efeito que pode ocorrer mediante o bloqueio continuado de um receptor 
é sua supersensibilidade a fármacos agonistas. A exposição contínua a fármacos 
antagonistas, por exemplo, pode resultar no aumento de receptores na membrana. 
Dessa forma, um maior número de receptores fica disponível para interação com seus 
ligantes, tornando a célula mais sensível a agonistas e mais refratária a antagonistas. 
Mecanismos de ação dosfármacos4
Tipos de interação entre fármaco e receptor
Os fármacos podem exibir diferentes ações sobre seus receptores. Basicamente, 
eles podem interagir como agonistas, agonistas inversos ou como antagonistas. 
Vamos entender melhor como ocorrem essas interações.
 � Agonistas: aqueles que mimetizam a ação de ligantes endógenos do seu 
receptor. A ligação do agonista ao receptor o estabiliza em determinada 
conformação, ocasionando sua ativação. De acordo com a resposta que 
geram sobre o receptor, esses fármacos podem ser classificados como 
agonistas totais e agonistas parciais.
 ■ Agonista total: apresenta grande eficácia em ativar seu receptor. 
Quando ligado ao receptor, esse fármaco ocasiona uma resposta 
biológica máxima, semelhante ao seu ligante endógeno, produzindo 
um efeito máximo.
 ■ Agonista parcial: apresenta eficácia menor que o agonista total, 
mesmo que ocupe todos os receptores disponíveis. Ele apresenta 
atividade intrínseca maior que zero, porém, inferior a um. 
 � Agonistas inversos: alguns receptores fisiológicos apresentam uma 
atividade constitutiva, isto é, apresentam atividade mesmo na ausência 
de um ligante. Os fármacos agonistas inversos, ao se ligarem a esse 
tipo de receptor, o estabilizam em uma conformação inativa. Portanto, 
fármacos agonistas inversos têm ação oposta à dos fármacos agonistas, 
apresentando eficácia negativa.
 � Antagonistas: os fármacos antagonistas ligam-se aos receptores, porém, 
não exercem sua ativação ou inativação, isto é, não apresentam atividade 
intrínseca. Esses fármacos impedem a interação do receptor com seus 
ligantes endógenos ou outros fármacos agonistas. São classificados em 
antagonistas competitivos e não competitivos, podendo ser classificados 
ainda como alostéricos e irreversíveis.
 ■ Antagonista competitivo: é aquele que se liga por meio de ligações 
não covalentes, reversíveis, ao receptor, no mesmo sítio em que 
agonistas se ligam. Assim, o fármaco antagonista competitivo impede 
a ligação de agonistas ao receptor por “competir” pelo mesmo sítio 
de ligação. O aumento da concentração de moléculas agonistas em 
torno do receptor pode reverter a ligação dos antagonistas com seu 
sítio de ação.
5Mecanismos de ação dos fármacos
 ■ Antagonista alostérico: se liga ao receptor por ligações reversíveis, 
em domínios diferentes daqueles em que o agonista interage. A sua 
ligação com o receptor faz com que exiba alteração conformacional. 
Dessa forma, o agonista não reconhece o seu sítio de ação e, assim, 
não consegue se ligar. 
 ■ Antagonista irreversível: interage com os receptores por ligações 
covalentes. O estabelecimento de ligações fortes entre o antagonista 
e o sítio de ação dos receptores impede que agonistas se liguem. 
Mesmo com o aumento da concentração de agonistas, ele permanece 
ligado ao receptor. 
Índice terapêutico: por meio do estudo da relação entre dose e resposta, o ín-
dice terapêutico (IT), ou janela terapêutica, de um fármaco pode ser calculado. O IT 
compreende o intervalo entre a dose mínima eficaz e a dose máxima tóxica de um 
fármaco. Esse parâmetro é uma medida de segurança do fármaco, em que um valor 
elevado de IT reflete um intervalo maior de doses que podem ser utilizadas, entre a 
dose efetiva e a dose tóxica. 
Aspectos quantitativos da interação entre 
fármaco-receptor e a relação dose-resposta
A relação entre a dose administrada de um fármaco e a resposta clínica 
observada é bastante complexa e depende de uma série de fatores. A dose 
administrada e as características farmacocinéticas do fármaco influenciam 
diretamente em sua resposta. Além disso, a resposta fisiológica proveniente 
da interação de um fármaco com o seu receptor depende de alguns parâmetros 
farmacodinâmicos, como eficácia, afinidade e potência. 
Mecanismos de ação dos fármacos6
A eficácia corresponde à capacidade de um fármaco se ligar ao receptor 
e ocasionar sua ativação. Ela depende da atividade intrínseca do fármaco e 
também do número de receptores ativados. A eficácia máxima de um fármaco 
(Emax) é obtida quando todos os receptores estão ocupados pelo fármaco e 
uma resposta maior não será obtida pelo aumento de sua concentração. De 
acordo com esse conceito, fármacos agonistas apresentam eficácias positivas, 
e fármacos agonistas inversos apresentam eficácia negativa. Enquanto isso, 
os fármacos antagonistas apresentam eficácia nula.
A afinidade reflete a capacidade de um fármaco se ligar ao receptor. 
Fármacos com alta afinidade conseguem se ligar a um grande número de 
receptores, mesmo estando em baixa concentração no local de ação. Além 
disso, esses fármacos apresentam baixa constante de dissociação. Tanto os 
fármacos agonistas como os agonistas inversos e os antagonistas apresentam 
a capacidade de se ligarem aos seus receptores. Portanto, todos apresentam 
afinidade positiva.
A potência de um fármaco refere-se à quantidade de moléculas necessárias 
para que um efeito em intensidade determinada seja produzido. Quanto menor 
a quantidade de moléculas necessárias do fármaco para que um efeito seja 
produzido, maior sua potência. Normalmente, a potência de um fármaco é 
analisada pelo parâmetro CE50 – concentração do fármaco que produz 50% 
do efeito máximo. 
O gráfico apresentado na Figura 2 demonstra a curva dose-resposta de três 
fármacos. Como pode ser visualizado, o fármaco A precisa de uma dose menor 
do que os fármacos B e C para atingir 50% de seu efeito máximo. Portanto, ele 
apresenta a maior potência entre os três. Enquanto isso, o fármaco C apresenta 
efeito biológico inferior aos fármacos A e B, e também precisa de maiores 
doses para que atinja a CE50. Dessa forma, o fármaco C apresenta a menor 
eficácia e a menor potência entre os três fármacos apresentados.
7Mecanismos de ação dos fármacos
Figura 2. Curva dose-resposta (potência relativa e eficácia) de três fármacos ago-
nistas A, B e C. Compare a concentração em que cada um deles atinge 50% de seu 
efeito máximo (CE50) e a intensidade de efeito que produzem.
Fonte: Whalen, Finkeli e Panavelil (2016, p. 31).
100
50
0
Fármaco
A
Fármaco
B
Fármaco
C
Ef
ei
to
 b
io
ló
gi
co
Log da concentração de fármaco
CE50
do
fármaco A
CE50
do
fármaco B
CE50
do
fármaco C
Neste link, você poderá aprender sobre os efeitos da 
variabilidade genética, farmacodinâmica e também far-
macocinética de medicamentos. 
https://goo.gl/MeSVzs
Mecanismos de ação dos fármacos8
A warfarina é um fármaco anticoagulante que apresenta baixo índice terapêutico, isto é, 
a dose eficaz é bastante próxima à dose tóxica. Dessa forma, variações farmacocinéticas, 
como elevação de sua biodisponibilidade, podem resultar em aumento das doses 
plasmáticas de warfarina, o que pode gerar o quadro de hemorragia. Em função disso, 
pacientes sob o uso de medicação devem ser constantemente monitorados em relação 
aos seus efeitos. Isso pode ser realizado por exames de coagulação.
1. A interação entre os fármacos 
e receptores pode ocorrer de 
diferentes formas. Sobre esses 
mecanismos de interação, aponte a 
alternativa correta. 
a) Fármacos agonistas são 
aqueles que, ao se ligarem 
aos receptores, os estabilizam 
em conformação inativa.
b) Fármacos agonistas são 
aqueles que apresentam 
afinidade pelos seus receptores, 
porém eficácia negativa.
c) Fármacos antagonistas são 
aqueles que se ligam aos seus 
receptores com alta afinidade, 
porém, têm eficácia nula.
d) Fármacos agonistas inversos 
são aqueles que se ligam aos 
seus receptores e aumentam 
sua atividade intrínseca.
e) Fármacos agonistas inversos 
são aqueles que se ligam 
aos seus receptores e não 
alteram suas atividades.
2. Os fármacos antagonistas podem 
atuar de diferentes formas, 
podendo ser classificados em 
competitivos, não competitivos 
alostéricos e não competitivos 
irreversíveis. Marque a opção correta 
acerca do assunto. 
a) Os antagonistas competitivos 
ligam-se a diferentes domínios 
do receptor, ocasionando 
mudança de estrutura 
e, assim, impedindo sua 
interaçãocom agonistas.
b) Os antagonistas irreversíveis 
ligam-se por ligações 
covalentes ao receptor e, em 
função disso, seu efeito não é 
revertido com o aumento da 
concentração de agonistas.
c) Os antagonistas alostéricos 
ligam-se por ligações covalentes 
ao sítio de ação dos receptores.
d) Os antagonistas competitivos 
interagem com o sítio de ligação 
dos agonistas aos receptores, 
9Mecanismos de ação dos fármacos
de maneira covalente.
e) Os antagonistas alostéricos 
competem com os fármacos 
agonistas pelo sítio de ligação 
com o receptor farmacológico.
3. Os fármacos podem interagir com 
seus receptores com diferentes 
afinidades, resultando em potências 
também diferentes. A respeito dos 
conceitos de afinidade e potência, 
marque a alternativa correta. 
a) Fármacos com alta afinidade 
conseguem se ligar a um número 
suficiente de receptores, mesmo 
em baixas concentrações.
b) Fármacos com alta potência 
precisam ocupar um grande 
número de receptores para que 
apresentem resposta terapêutica.
c) Fármacos com baixa afinidade 
precisam estar presentes em 
altas concentrações no local 
de ação para que possam 
exercer seu efeito terapêutico.
d) Fármacos agonistas inversos não 
apresentam afinidade pelos seus 
receptores, sendo considerada 
negativa para essas moléculas.
e) Para que apresentem alta 
potência, os fármacos devem 
sempre ser administrados 
em altas concentrações.
4. O diazepam é um fármaco utilizado 
como sedativo e hipnótico, sendo 
indicado para os quadros de 
ansiedade e transtornos do sono. 
Esse fármaco provoca a ativação dos 
receptores gabaérgicos no sistema 
nervoso central, ocasionando 
abertura e entrada do íon cloreto 
(Cl-), de maneira similar ao seu ligante 
endógeno, o neurotransmissor 
GABA. Ao interagir com esses canais 
iônicos, como o diazepam atua?
a) Agonista.
b) Agonista inverso.
c) Antagonista competitivo. 
d) Antagonista alostérico.
e) Antagonista irreversível.
5. No gráfico a seguir, você pode 
verificar a relação dose-resposta de 
dois fármacos: X e Y. Sobre esses 
fármacos, aponte a opção correta.
Log [Agonista]
Fármaco X Fármaco Y
EC50 EC50
%
 d
o 
ef
ei
to
 m
áx
im
o 100
80
60
40
20
0
a) O fármaco X apresenta uma 
maior eficácia que o fármaco Y.
b) O fármaco Y apresenta uma 
maior eficácia que o fármaco X.
c) O fármaco X apresenta uma 
maior potência que o fármaco Y.
d) O fármaco Y apresenta uma 
maior potência que o fármaco Y.
e) O fármaco Y apresenta uma 
maior afinidade que o fármaco X.
Mecanismos de ação dos fármacos10
WHALEN, K.; FINKELI, R.; PANAVELIL, T. A. Farmacologia ilustrada. 6. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2016. 
Leituras recomendadas
DANDAN, R. H.; BRUNTON, L. L. Manual de farmacologia e terapêutica de Goodman e 
Gilman. 2. ed. Porto Alegre: AMGH, 2015.
KATZUNG, B. G.; TREVOR, A. J. Farmacologia básica e clínica. 13. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2017. 
SILVA, P. Farmacologia. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010.
Referência
11Mecanismos de ação dos fármacos
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
Conteúdo: