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10/03/2017 1 Farmacodinâmica Alvos Farmacológicos Prof. Dr. Andrey Borges Teixeira Prof. Dr. Daniel Gustavo dos Reis Centro Universitário de Adamantina Curso de Medicina Objetivo • Estudar os alvos para ação de fármacos no organismo e seus respectivos mecanismos de ação. Farmacodinâmica • Estuda os mecanismos pelos quais um medicamento atua sobre as funções bioquímicas ou fisiológicas de um organismo vivo. • “O que o fármaco faz no organismo”. Ação “específica” Fármacos Ação “inespecífica” • Atuam receptores farmacológicos • Estrutura química • Baixas concentrações • Não necessitam receptor • Propriedades físico-químicas • Altas concentrações Mecanismo de ação dos fármacos ALVOS PARA A AÇÃO DOS MEDICAMENTOS • Macromoléculas proteicas com a função de: • Enzimas • Moléculas transportadoras • Canais iônicos • Receptores • Neurotransmissores • Ácidos nucléicos • Os fármacos podem alterar a função dos canais iônicos de várias maneiras: • Ligação à própria proteína do canal • Local de ligação (ortostérica) do ligante. Ex.: Nicotina • Em outros locais (alostérica) Ex.: Benzodiazepínicos Canais iônicos (acionados por ligantes) 10/03/2017 2 Brunton, 2012 Rang, 2016 • Formados por 3 subunidades (1 alfa e 2 beta) • Bloqueio do canal ocorre de dentro pra fora • Ex.: Lidocaína (bloqueador de canal de Na+) Canais iônicos (acionados por voltagem) Brunton, 2012 Rang, 2016 • Alvos de vários fármacos; • A molécula do fármaco é um substrato análogo que age como um inibidor competitivo da enzima. • Captopril, agindo sobre a ECA. Enzimas • Podem também agir como falsos substratos • A molécula do fármaco sofre transformações químicas, dando origem a um produto anômalo que perturba a via metabólica normal. • Antineoplásico fluoruracila, bloqueando a síntese do DNA e impedindo a divisão celular. Enzimas 10/03/2017 3 Rang, 2016 • Movimentação de íons e pequenas moléculas orgânicas através das membranas celulares; • ATPase dependente; • Fármacos bloqueadores. Transportadores Rang, 2016 • Elementos sensores no sistema de comunicações químicas que coordenam a função de todas as diferentes células do organismo • Mensageiros químicos para hormônios, transmissores e outros mediadores. • Obs: receptores órfãos. • Ex.: Receptor de retinóide X. Receptores Rang, 2016 Tipos de receptores • Tipo 1: Canais iônicos controlados por ligantes (também conhecidos como receptores ionotrópicos). • Ação rápida para neurotransmissores. 10/03/2017 4 Rang, 2016 Tipos de receptores • Tipo 2: Receptores acoplados à proteína G • (GPCR = G-protein-coupled receptors). • Receptores metabotrópicos ou receptores heptaelicoidais. • Receptores de membrana acoplados a sistemas efetores intracelulares principalmente por uma proteína G. • Constituem a maior família e incluem receptores para vários hormônios e transmissores lentos. Katzung, 2014 Tipos de receptores • Tipo 3: Receptores relacionados e ligados a quinases. • Grupo heterogêneo de receptores de membrana; • Domínio intracelular tem natureza enzimática (com atividade proteína quinase ou guanilil ciclase). Oliveira, 2013 Tipos de receptores • Tipo 4: Receptores nucleares. • São receptores que regulam a transcrição gênica. CSLS, 2017 10/03/2017 5 Rang, 2016 Rang, 2016 Mecanismo de ação dos receptores Canais iônicos controlados por ligantes • Chamados às vezes de receptores ionotrópicos. • Transmissão sináptica rápida. • Várias famílias estruturais, mais comum: heteromérica. • 4 ou 5 subunidades, com hélices transmembrana • A ligação do ligante e a abertura do canal ocorrem em uma escala de tempo de milissegundos. • Receptores nicotínicos da acetilcolina • Receptores do GABA tipo A (GABAA) • Receptores de glutamato (NMDA) • Receptores de ATP (P2X) Rang, 2016 Receptores acoplados à proteína G • Receptores metabotrópicos ou receptores com sete domínios transmembrana (7-TDM) • Sete α-hélices que atravessam a membrana • A proteína G é uma proteína de membrana que compreende três subunidades • (α, β,γ) • Receptor muscarínico da acetilcolina • Adrenoceptores • Receptores de neuropeptídeos e de quimiocinas • Receptores ativados por protease 10/03/2017 6 Katzung, 2014 Receptores acoplados à proteína G • Duas vias de segundos mensageiros: • Adenilil ciclase/AMPc • Fosfolipase C/trisfosfato de inositol (IP3)/diacilglicerol (DAG) • Alvos das Proteínas G • Sistema adenilil ciclase/AMPc • O sistema fosfolipase C/fosfato de inositol • Canais iônicos como alvos das proteínas G • Sistema Rho/Rho quinase • O sistema das MAP-quinase Rang, 2016 • Proteína Gas: estimulatória – estimulação da AC (aumento de AMPc) • Proteína Gai: inibitória – inibição da AC (diminuição de AMPc) • Proteína Gaq: ativação da PLC (aumento de IP3/DAG) 10/03/2017 7 Rang, 2016 Rang, 2016 Rang, 2016 Rang, 2016 10/03/2017 8 Receptores acoplados à proteína G • Outros desenvolvimentos na biologia do GPCR • Dessensibilização do GPCR • Oligomerização do GPCR • Receptores constitutivamente ativos • Especificidade do agonista • RAMP (proteína modificadora da atividade dos recept.) • Sinalização independente das proteínas G Rang, 2016 Receptores relacionados e ligados a quinases • Receptores para diversos fatores de crescimento • Receptores de citocinas • A transdução de sinais: • Envolve a dimerização de receptores • Autofosforilação de resíduos de tirosina • Crescimento e a diferenciação celulares • Atuam indiretamente por regulação da transcrição gênica • Ras/Raf/proteína ativada por mitógenos (MAP) quinase • Divisão, crescimento e na diferenciação celulares • Jak/Stat, ativada por muitas citocinas, • Controla a síntese e a liberação de mediadores inflamatórios Rang, 2016 Rang, 2016 Receptores nucleares • Família de 48 receptores solúveis que podem detectar lipídeos e sinais hormonais • Modulam a transcrição gênica • Fármacos esteroides e hormonais • Hormônios tireoides • Vitaminas A e D • Lipídeos • Xenobióticos 10/03/2017 9 Receptores nucleares • Duas categorias principais: • 4 clasees • Classe I estão presentes no citoplasma e formam homodímeros na presença de seu ligante, migrando até o núcleo. • Natureza endócrina (p. ex., hormônios esteroides). • Classe II estão, em geral, constitutivamente presentes no núcleo e formam heterodímeros com o receptor retinoide X. • Lipídeos (p. ex., os ácidos graxos) • Alvo de cerca de 10% dos fármacos prescritos • Enzimas que regulam afetam a farmacocinética de cerca de 60% de todos os fármacos prescritos CSLS, 2017 Rang, 2016 mRNA Núcleo Rang, 2016 Receptores e doenças • Principais mecanismos envolvidos no mal funcionamento de receptores: • Auto-anticorpos direcionados contra proteínas receptoras; • Mutações nos genes que codificam receptores, canais iônicos e proteínas envolvidos na transdução do sinal. 10/03/2017 10 Receptores e doenças • Anticorpos inativadores de receptores (Miastenia gravis) • Anticorpos ativadores de receptores (hipersecreção da tireóide; • Pacientes com hipertensão grave (α-adrenoceptores); • Cardiomiopatia (β-adrenoceptores); • Epilepsia e distúrbio neurodegenerativo (receptores de glutamato); Receptores e doenças • Receptores mutados dos hormônios AVP e cortisol (resistência hormonal); • Mutações em receptores resultando na ativação dos mecanismos efetores na ausência do agonista; • Tirotropina, produzindo secreção contínua de hormônio da tireoide); • RLH (puberdade precoce). Obrigado!
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