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VICTORIA CHAGAS 1 FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA VICTORIA CHAGAS 2 FARMACOCINÉTICA O que o corpo faz com o medicamento desde a ingestão até a excreção. ❖ ABSORÇÃO O processo de passagem do fármaco até o plasma. Há a droga livre e a droga ligada (A droga ligada é absorvida mais rapidamente) Os fármacos devem passar pelas membranas celulares. O peso molecular, disposição estrutural, grau de ionização e lipossolubilidade são fatores que influenciam Os fármacos podem atravessar a membrana celular das seguintes formas: • Difusão passiva através dos lipídios: - Forma mais comum de transporte, que ocorre a favor do gradiente de concentração. - Se o fármaco não for um eletrólito ou não tiver carga, pode atingir o equilíbrio. - A maioria dos fármacos são ácidos ou bases fracas, na forma ionizada ou não. - Depende do pH do meio e do PKa da droga (o PKa é o pH no qual metade da droga está ionizada). - Os compostos sem carga (não ionizados) passam pela membrana mais facilmente, ou seja, são mais lipossolúveis. - Para ser eliminado do corpo, é melhor que o fármaco seja mais hidrossolúvel. Pelo contrário, para ser absorvido, é melhor que seja lipossolúvel. • Transporte mediado por transportadores - Pode ser transporte ativo ou passivo. - Os transportadores são proteínas transmembranas. - PASSIVO: glicose, vitaminas, aminoácidos. - ATIVO: secreção de HCl no estômago. • Difusão pelos poros aquosos (aquaporinas): Somente fármacos muito pequenos. • Pinocitose: - Ocorre com macromoléculas. - Ex: insulina, através da barreira hematoencefálica. BIODISPONIBILIDADE: É a porcentagem do fármaco que chegou ao seu local de ação, ou seja, que realmente foi absorvido. A biodisponibilidade depende de várias coisas (propriedades dos fármacos, pH, PKa da droga). - É possível que ocorra o metabolismo da droga pelo fígado e a excreção biliar antes mesmo de o fármaco atingir a corrente sanguínea. Também pode ocorrer uma ativação do fármaco pelo meio ácido do estômago ou por enzimas intestinais. - O que sobra e realmente atinge a corrente sanguínea é a biodisponibilidade. BIOEQUIVALÊNCIA: Dois medicamentos são equivalentes quando possuem os mesmos princípios ativos e possuem idênticas potência, concentração, posologia e via de administração. VICTORIA CHAGAS 3 - Quando passa pelo teste de equivalência, é um medicamento genérico. - O similar não passou pela bioequivalência. - O medicamento de referência pode ser trocado pelo similar intercambiado ou pelo genérico. Mas o similar intercambiado não pode ser trocado pelo genérico, nem o contrário. ❖ VIAS DE ADMINISTRAÇÃO DOS FÁRMACOS: • Via oral: deve haver a deglutição. - Ocorre a absorção. - Fatores que alteram a absorção gastrointestinal: motilidade GI, fluxo sanguíneo, tamanho, vômito, presença de alimentos. Porém, alguns são melhor absorvidos com a presença de alimentos (ex. Anita) • Via sublingual: cai diretamente na circulação sistêmica – drenagem para veia cava superior. - Absorção muito rápida. - Muito usados com fármacos instáveis em PH ácido (pois não passa pelo estômago). - Não passa pelo fígado/TGI. • Via retal: - Em pacientes inconscientes, crianças em estado convulsivo, cirurgias n TGI. - É muito vascularizado, mas a absorção é irregular e incompleta. • Injeções parenterais: Via intravenosa, subcutânea, intramuscular e intratecal. - Intravenosa: precisa ter exatidão na dose. Pode ser usada para grandes volumes. Inadequado para soluções oleosas ou insolúveis. Não ocorre absorção. - Subcutânea: usada para pequenos volumes. É injetado no tecido celular subcutâneo. - Intramuscular: os músculos tem muita vascularização. O musculo deltóide tem uma absorção mais rápida. - Intratecal ou epidural: evita a barreira hematocefálica. • Via pulmonar: geralmente usada para doenças pulmonares, para ter um efeito local. Usada com fármacos gasosos ou aerossóis. • Nas superfícies: - Poucos medicamentos penetram na pele, apenas os bem lipossolúveis. - Usado principalmente com hormônios esteroides (lipossolúveis). - Veículos oleosos são melhores e mais rapidamente absorvidos. (veículos = creme, pomada, gel, etc.) ❖ DISTRIBUIÇÃO VICTORIA CHAGAS 4 É a passagem do fármaco da corrente sanguínea para os locais-alvo. Quanto mais vascularizado e maior o fluxo sanguíneo da região-alvo, mais rapidamente ocorre essa distribuição. Os fármacos podem estar na forma ligada ou não ligada a proteínas. FÁRMACOS LIGADOS: são ligados a proteínas plasmáticas, geralmente albumina e β-globulina. Para passar pelo endotélio capilar, os fármacos ficam desligados. As moléculas de fármaco ligadas a proteínas ficam retidas para que ocorra o desligamento e a passagem. A fração livre de fármaco aumenta em idosos e gestantes. Em gestantes isso ocorre pela hemodistribuição. A quantidade de fármaco distribuída depende: • Do fluxo sanguíneo do local • Do débito cardíaco • Lipossolubilidade • Gradiente de PH entre os líquidos intra e extracelular • Diferença na estrutura do endotélio capilar • Ligação as proteínas plasmáticas. LIGAÇÃO TECIDUAL: alguns fármacos ficam retidos em certos tecidos, o que pode servir de reservatório, podendo prolongar a ação do fármaco naquele tecido. Ocorre muito no tecido ósseo e adiposo. REDISTRIBUIÇÃO: é a passagem da droga de seu local de ação para outros locais e tecidos. O término do efeito de um fármaco geralmente ocorre com seu metabolismo e excreção, mas pode ocorrer a redistribuição. Esse processo geralmente ocorre com fármacos muito hidrossolúveis. DESAFIO: Nilson, 56 anos, diabético, faz uso contínuo de hipoglicemiante oral, mas quando sente dores costuma fazer uso do ácido acetilsalicílico (AAS). Sabendo que o AAS se liga extensamente a proteínas plasmáticas (taxa de ligação >95%) e que o hipoglicemiante oral possui uma taxa de ligação de 90%, qual o principal risco dessa interação? R: o risco é a hipoglicemia, pois como os dois fármacos tem alta ligação, eles vão competir pela ligação com as proteínas. Assim, vai ficar muito fármaco livre, e o efeito vai ser muito grande, podendo causar hipoglicemia. MEIA-VIDA: tempo necessário para que a concentração do fármaco se reduza à metade. Muito usado para definir posologia. ❖ METABOLISMO OU BIOTRANSFORMAÇÃO VICTORIA CHAGAS 5 Em geral, ocorre a transformação do fármaco em compostos menores, inativos e mais polares, mais facilmente excretados. No entanto, o corpo pode transformar o fármaco em substâncias com propriedades tóxicas ou metabólicos ativos de componentes endógenos, como ocorre com a biossíntese do colesterol. A farmacogenética estuda essas enzimas responsáveis por essas conversões. A maioria dos fármacos são eliminados pela urina, inalterados ou na forma de metabólitos polares. Alguns são secretados pela bile, mas a maioria é reabsorvida no intestino. Em algumas ocasiões, são excretados pelas fezes. A excreção pelos pulmões ocorre com fármacos voláteis ou gasosos. Alguns fármacos são também eliminados pelo suor ou leite materno. Os fármacos são, no geral, metabolizados no fígado, no retículo liso e no citosol. → sistema enzimático do citocromo P450 – CYP. As enzimas do P450 são heme-proteicas (Fe+3). O nome P450 vem de pink e 450nm de comprimento de onda. Os diferentes membros da família apresentam especificidade com o substrato, mas que geralmente se sobrepõe (algumas enzimas atuam no mesmo substrato em velocidades diferentes). O metabolismo de fármacos é classificado em dois tipos: • Reações de funcionalização dafase I Ocorre principalmente no retículo endoplasmático liso. Tornam a droga mais ativa Envolve os processos de oxidação, redução, hidrólise, que introduzem ou expõem na molécula de fármaco um grupo reativo. Introdução ou retirada de grupos funcionais do composto original, causando, geralmente, perda da atividade farmacológica. Alguns fármacos podem perder sua atividade e outros ganharem. Muitas enzimas hepáticas que fazem o metabolismo da fase I (incluindo as do cromossomo P450) são associadas a membranas do REL. → enzimas microssômicas (fragmentos muito pequenos de REL após centrifugação. Os pró-fármacos são metabolicamente inativos e são ativados quando vão circulando. Isso ocorre pois a pró-droga é mais facilmente absorvida. Esses compostos passam por reações químicas, geralmente hidrólise de uma ligação éster ou amida, para serem ativados. Ex: inibidores da enzima conversora de angiotensina (ECA), usado para hipertensão, ácido acetilsalicílico, captopril (converte angiotensina I em II – para pressão), carbidopa. • Reações de biossíntese da fase II (conjugação): Ocorre principalmente no citosol. Realizam uma ligação covalente entre o grupo funcional do composto original ou do composto resultante da fase I com o ácido glicurônico, sulfato, glutationa, aminoácidos ou acetatos formados pelos processos endógenos. Esses conjugados são altamente polares, inativos e facilmente excretados. VICTORIA CHAGAS 6 Fatores que alteram o metabolismo: • Inibição enzimática: competitiva ou não competitiva. • Indução enzimática: aumento da síntese ou redução da destruição enzimática. • Variação biológica: redução, aumento ou perda da atividade catalítica. • Idade e sexo: o recém-nascido e os idosos tem diminuição dos processos enzimáticos. • Doenças: principalmente doenças que afetam o fígado, insuficiência cardíaca, que reduz a perfusão hepática. • Dietas e fatores ambientais ESTEREOSELETIVIDADE (ISÔMEROS) - Quando um fármaco existir na forma de isômero, o receptor pode ter afinidade por apenas um dos dois ou pode haver competição pela absorção e metabolismo. Além disso, os isômeros podem seguir vias de metabolismos diferentes entre si, e alguns casos de toxicidade são relacionados a apenas um dos isômeros (ex talidomida). - Há fármacos que produzem metabólitos ativos (ex diazepam) e fármacos que produzem metabólitos tóxicos (ex paracetamol). ❖ EXCREÇÃO OU ELIMINAÇÃO DEPURAÇÃO: É a medida da eficiência do organismo para eliminar um fármaco da circulação sistêmica. DISTRIBUIÇÃO: O volume de distribuição (V) relaciona a quantidade de fármaco no organismo com sua concentração (C) no sangue ou no plasma. V = Q/C Os fármacos podem ser eliminados pelos sistemas: • Renal Biliar/fecal • Pulmonar • Salivar • Mamária, sudorípara, lacrimal EXCREÇÃO RENAL: envolve os seguintes processos: • Filtração glomerular: os fármacos atravessam a barreira glomerular livremente. • Secreção tubular ativa: mais eficiente que a filtração glomerular para a eliminação do fármaco. Transporte ativo. • Difusão passiva pelo túbulo renal (reabsorção): drogas muito polares tem baixa permeabilidade tubular, permanecem no túbulo e são excretadas mais rapidamente. Há fármacos que são ácidos ou bases fracas. Para aumentar a excreção de uma droga ácida, você poderia basidificar a urina. FARMACODINÂMICA VICTORIA CHAGAS 7 É o estudo dos efeitos bioquímicos e fisiológicos dos fármacos e dos seus mecanismos de ação – o que o fármaco faz com o corpo. FARMACOCINÉTICA: Estudo dos processos de absorção, distribuição, metabolismo e excreção de um fármaco pelo organismo. A maioria dos alvos farmacológicos são representados por moléculas proteicas, sendo as principais os receptores, enzimas, canais iônicos e moléculas transportadoras. Os fármacos não vão produzir reações celulares ou fisiológicas novas, não há produção de alguma via de sinalização, eles só vão estimular ou diminuir a ação A administração de um mesmo medicamento, na mesma dose, via e intervalo de administração não produzem efeitos fisiológicos iguais em diferentes pessoas, pois varia muito de sexo, idade, metabolismo, etnia, hábitos de vida entre outros. O antagonista e agonista inverso possuem efeitos fisiológicos semelhantes, pois ambos vão reduzir a resposta biológica, ou inibir que esta aconteça. AFINIDADE: tendência a ligar-se aos receptores SELETIVIDADE: especificidade de sítio de ligação e de ligante (nenhuma substância atua com total especificidade, o que é responsável pelos efeitos colaterais) EFICÁCIA: capacidade de promover efeito na cascata de sinalização DROGA: qualquer substância química de estrutura conhecida, que não seja um nutriente ou um ingrediente essencial da dieta, que quando administrada a um organismo vivo, produz um efeito biológico MEDICAMENTO: preparação química, que pode conter uma ou mais drogas, administrado com a intenção de produzir um efeito terapêutico. FÁRMACO: substância química conhecida e de estrutura química definida dotada de propriedade farmacológica. Sinônimo de princípio ativo. REMÉDIO: tudo aquilo que cura, alivia ou evita uma enfermidade. Abrange não só os agentes químicos (medicamentos), como os agentes físicos (duchas, massagens, etc) ❖ ANTAGONISTA É um fármaco capaz de se ligar a um tipo de receptor, mas não é capaz de produzir uma resposta bioquímica intracelular Produz seu efeito fisiológico por bloquear a ligação de seu agonista fisiológico TOTAL: atua em vários subtipos de receptores, tendo efeitos mais amplos (efeito máximo) - Em casos de intoxicação que atue em grande número de receptores, o antagonista total protegeria mais o organismo. PARCIAL: atua apenas em receptores específicos e limitados, deixando outras opções para os agonistas. - Independente da quantidade, o parcial não vai anular completamente os efeitos de um agonista. Em farmacologia, quando mais específico, menos efeitos colaterais (atua apenas na fonte do problema), por isso são os mais usados. COMPETITVO: o fármaco se liga ao receptor sem ativá-lo e impede ligação do agonista NÃO COMPETITIVO: não compete com o agonista pelo receptor, pois liga-se em um sítio diferente do receptor. Bloqueia a cascata de reações em algum ponto REVERSÍVEL: o agonista consegue deslocar o antagonista. - Gráfico sigmoide. A curva é deslocada para a direita, mas não muda a inclinação. IRREVERSÍVEL: o agonista não consegue deslocar o antagonista. ANTAGONISMO QUÍMICO: o antagonista liga-se ao agonista inativando-o. VICTORIA CHAGAS 8 ANTAGONISMO FISIOLÓGICO: parecido com o não competitivo, mas ocorre fisiologicamente. Há um receptor que faz certa ação e um receptor que causa o efeito contrário. ANTAGONISTA FARMACOCINÉTICO: o antagonista altera alguma característica farmacocinética do agonista (absorção, distribuição, eliminação), diminuindo sua concentração no local de ação. ❖ AGONISTA É um fármaco capaz de se ligar a um tipo de receptor. Pode potencializar/intensificar uma cascata de sinalização intracelular Pode ser total ou parcial dependendo da sua eficácia Certos fármacos não geram resposta máxima por mais que se eleve sua concentração Para que um fármaco agonista exerça seu efeito máximo em um tecido ou órgão não é necessário que todos os receptores sejam ocupados pelas moléculas do fármaco, depende muito do receptor e do neurotransmissor. ❖ AGONISTA INVERSO Seu efeito vai além do antagonista neutro (que bloqueia sem gerar efeito), ele vai fazer o efeito contrário ao agonista. ❖ ATIVIDADE CONSTITUTIVA OU INTRÍNSECA Capacidade de um receptor se ativar ou inativar automaticamente mesmo sem um ligante. Quando há um ligante agonista, ele tem afinidade com o receptor ativo, assim vai potencializar uma cascata de sinalização. Se houver um agonista inverso, ele terá afinidade com o receptor inativo e vai diminuir a cascata de sinalização. - Se um agonista inverso atuar em um receptor que não tem atividade constitutiva, ele vai agir que nem um antagonista, inibindo uma ação, pois vai se ligar ao receptor e impedir que um agonista se ligue. O antagonista vai agir em ambos os receptores, inibindo qualquer resposta. ❖ ALVOS PARA AÇÃO DE FÁRMACOS • ENZIMAS O substrato liga-se no sítio ativo. O medicamento pode ser um falso substrato → a molécula do medicamento liga-se no sítio ativo, mas o substrato é convertido em outro fármaco. Exemplos: ácido acetilsalicílico, captopril (converte angiotensina I em II – para pressão), • MOLÉCULAS TRANSPORTADORAS São proteínas. Pode ser ativo ou passivo (com ou sem gasto energético). Transporte, cotransporte, simporte e antiporte. Exemplos: antidepressivos (alguns que aumentam a quantidade de neurotransmissores, inibindo sua recaptação), omeoprazol. • CANAIS IÔNICOS Compostos por proteínas transmembranas. Podem ser de cátions ou ânions, seletivos ou não seletivos. VICTORIA CHAGAS 9 • PROTEÍNAS RECEPTORAS Podem ser dos seguintes tipos: 1. Acoplados a canais iônicos (ionotrópicos): é o mais rápido. - Excitatórios: glutamato - Inibitórios: GABA 2. Acoplados a proteína G: é mais demorado que canais iônicos. - A proteína G atravessa 7 vezes a membrana celular, formando um feixe de 7 α-hélices. - A proteína G é transdutora de sinais, ou seja, transmite a informação de que o agonista está ligado ao receptor de uma proteína efetora. - A proteína G possui uma subunidade α para a ligação do nucleotídeo guanina. Principais alvos para a proteína G: - Adenilato ciclase: enzima responsável pela formação do AMPc. Converte ATP em AMPc. O AMPc ativa várias proteínas quinases, que fosforilam diferentes proteínas alvo - Fosfolipase A: quando ativada com a proteína G, atua sobre os fosfolipídios de membrana, convertendo-os em ácido araquidônico COX/LOX (ciclo-oxigenase e lipo- oxigenase). Os Anti-inflamatórios inibem a ação dessas fosfolipases. Principais alvos para o AMPc: - PKA (holoenzima): em baixas concentrações de AMPc, as subunidades da PKA não conseguem se ligar e ela fica inativa. Quando a PKA é ativada, ela se difunde pelo citoplasma e fosforila proteínas. - PKG (proteinocinase dependente do GMP cíclico). 3. Ligados a enzimas intracelulares quinase 4. Receptores nucleares
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