Aula_1_Introducao_2018_2

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Professor: João Antunes
Universidade Federal de Juiz de Fora
Departamento de Farmácia – GV
O que é farmacologia?
CONCEITO: 
 FARMACO LOGIA
 Pharmakon logos
droga, fármaco, medicamento estudo
Farmacologia: é o estudo dos efeitos dos fármacos no funcionamento 
de sistemas vivos. (Rang e Dale)
 é o estudo de substâncias que interagem com os 
sistemas vivos através de processos químicos, especialmente pela 
ligação a moléculas reguladoras e a ativação ou inibição dos processos 
corporais normais. (Katzung)
DEFINIÇÃO 1: o estudo do mecanismo de ação de drogas 
 no organismo (Farmacodinâmica)
DEFINIÇÃO 2: o estudo daquilo que o organismo faz com 
 as drogas (Farmacocinética)
DEFINIÇÃO 3: o estudo do uso e aplicação de drogas em 
 humanos 
 (Farmacologia clínica)
 (Farmacologia terapêutica)
 (Farmacoepidemiologia)
Farmacologia geral
FARMACOLOGIA
Farmacologia clínica
Farmacologia
terapêutica
Farmacoepidemiologia
Farmacologia de sistemas
Sistema nervoso autônomo
Sistema nervoso central
Sistema músculo-esquelético
Sistema cardiovascular
Sistema trato 
gastrointestinal
FarmacodinâmicaFarmacocinética
Administração 
Metabolização
Absorção Excreção
Distribuição Cinética
Aplicada
Básica
Interação droga-receptor
100 mg (100.000 g) [2,01 x 1020 moléculas]
 90% ligada a proteínas plasmáticas (perda de 90 
mg)
10 mg [2,01 x 1019 moléculas]
 Órgão alvo – 1% (perda de 9,9 mg)
0,1 mg [2,01 x 1017 moléculas]
 Água celular – 90% (perda de 90 g)
0,01 mg (10 g) [2,01 x 1016 moléculas]
 Proteína de interesse – 1% (perda de 9.9 g)
0,0001 mg (0,1 g) [2,01 x 1014 moléculas]
Número de Avogadro: 0,23 x1023 moléculas/g-mole
 Peso molecular médio: 300
Evidências
1. Muitas drogas e hormônios atuam em concentrações bastante 
reduzidas.
2. As respostas produzidas mostram um limiar e um efeito 
“teto”
3. As ações de drogas podem ser seletivamente antagonizadas.
4. Pequenas alterações na estrutura e agonistas e antagonistas 
resultam em mudanças de atividade e seletividade. 
Importância
1. São os principais determinantes das relações dose-efeito
2. São responsáveis pela seletividade de ação de uma droga.
3. São o ponto de interação de antagonistas.
O QUE É UM RECEPTOR?
Definição de um receptor
“Um receptor é uma proteína (ou associação de 
proteínas) que reconhece ligantes endógenos 
(agonistas) que podem ativar a proteína para 
mediar eventos celulares. O receptor pode ter 
múltiplos sítios de ligação dentro da macromolécula, 
e pode estar localizado na membrana plasmática, 
no citosol, na membrana de uma organela ou no 
núcleo. A transdução de um sinal mediada pelo 
receptor em resposta à ativação por um agonista é 
um conceito chave, que diferencia receptores com 
um papel de sinalização de meros sítios de ligação” 
- Definição da IUPHAR
O QUE É UM RECEPTOR?
Definição de um receptor
“Um receptor é uma proteína (ou associação de 
proteínas) que reconhece ligantes endógenos 
(agonistas) que podem ativar a proteína para 
mediar eventos celulares. O receptor pode ter 
múltiplos sítios de ligação dentro da macromolécula, 
e pode estar localizado na membrana plasmática, 
no citosol, na membrana de uma organela ou no 
núcleo. A transdução de um sinal mediada pelo 
receptor em resposta à ativação por um agonista é 
um conceito chave, que diferencia receptores com 
um papel de sinalização de meros sítios de ligação” 
- Definição da IUPHAR
O receptor é o sítio de competição para 
agonistas e antagonistas 
(RECONHECIMENTO) e o veículo para a 
transmissão do estímulo da interação com 
agonista para a célula (TRANSDUÇÃO) 
para produzir uma resposta fisiológica.
 J.N. Langley
Definição de um receptor
 Qualquer componente da célula ou organismo que 
interage com uma droga e, como conseqüência, 
inicia uma cadeia de eventos bioquímicos que 
resulta no(s) efeito(s) farmacológico(s) ou 
fisiológico(s) observado(s) 
Reconhecimento Transdução
Efeito
Qual a diferença mínima necessária de atividade 
biológica para definir um novo receptor?
Como lidar com o surgimento de novos receptores 
através da clonagem, etc.?
E o caso de receptores “silenciosos” (sem 
transdução)?
Exemplos: 1) Receptores de captação de catecolaminas
 2) Receptores de clearance para ANP
E a questão de sítios de ligação sem função 
fisiológica conhecida?
J.N. Langley (1852-1925)
Estudou a interação entre:
1. Nicotina e curare na neurotransmissão 
2. Pilocarpina e atropina na transmissão autonômica 
“Nós podemos, creio eu, sem muita temeridade, supor que existe 
alguma substância ou substâncias nas terminações nervosas ou 
[salivares] células da glândula com que ambos atropina e pilocarpina 
são capazes de formar compostos. Com base neste pressuposto, 
então, os compostos atropina ou pilocarpina são formados de acordo 
com alguma lei de que sua massa relativa e afinidade química com a 
substância são fatores"(J.Physiol.1: 339,1878). [Massa ≈ 
concentração].
 J.N. Langley (1852-1925) 
 “Uma vez que no estado normal, tanto a nicotina quanto o 
Curari podem abolir o efeito da estimulação do nervo, mas não 
impedem a contração por estimulação direta do músculo ou por uma 
injeção mais adequada de nicotina, pode ser inferido que nem o 
veneno nem o impulso nervoso diretamente sobre a substância 
contrátil do músculo, mas em alguma substância acessória. Uma vez 
que esta substância acessória é o destinatário de estímulos que ele 
transfere para o material contrátil, podemos falar dele como uma 
substância receptiva do músculo "(J. Physiol 33: 374, 1904; 39:. 
235, 1909)..
Estabeleceu o termo antagonismo mútuo [ao mesmo tempo 
que Luchsinger (1877)] e enfatizou alguns fatores capazes de 
influenciar este fenômeno (dose, fluxo sangüíneo, etc). 
John Newport Langley
(1852 – 1925)
Paul Ehrlich
(1854 – 1915)
 Paul Ehrlich (1854-1915)
Estudou a seletividade na química e na medicina
 1. O acúmulo/distribuição diferenciada do chumbo.
 2. A coloração de tecidos/células por corantes, Ex. acidófilo, 
 basófilo, neutrófilo, etc.
 3. Interações antígeno-anticorpo: “teoria de cadeias laterais” de 
 haptóforos e toxófilos e grupos -NH2/-SH (para captação de 
 nutrientes) na superfície celular.
 4. Química medicinal: tratamento da sífilis usando arsênicos, 
 Ex. salvarsan.
 “Quando os venenos e os órgãos sensíveis a eles não entram em 
contato, ou quando a sensibilidade dos órgãos não existe, não pode 
haver nenhuma ação .... Os grupos de distribuição da toxina eu chamo 
"grupo haptophore" e a correspondente químicas em órgãos do 
protoplasma do "receptor" .... ações tóxicas só podem ocorrer quando 
os receptores estão equipados para ancorar as toxinas. "(Collected 
Papers, vol. III, quimioterapia).
 Ligante (L) + Receptor (R) ===> Efeito
 A.V. Hill (?) (Langmuir, 1916)
 1.Estudou: (a) interações droga-tecido
 (b) interações oxigênio-hemoglobina/mioglobina 
 2.Examinou as interações L + R 
 A.J. Clark (1885-1941)
 1.Estudou a relação LR ==> effect
 2.Desenvolveu a teoria de ocupação para a interação droga- 
 receptor baseada nas observações de Hill 
3.Principais postulados:
a. A lei de ação de massas se aplica a interações droga- 
 receptor
b. O tecido responde de forma linear à ocupação do receptor; 
 esta relação poderia ser 1:1, e.g. x - y, 2x - 2y, etc.
J.H. Gaddum (1926, 1937, 1957) 
 Criou a primeira definiçãoformal do antagonismo competitivo.
 
H.H. Dale (1875-1968)
 - Contribuições importantes para farmacologia do sistema nervoso 
 autônomo.
- Contrário à idéia de receptores como entidades definidas.
 
H.O. Schild (1949, 1957), Arunlakshana & Schild (1959)
 Introduziu um método para caracterizar receptores usando 
 antagonistas: desenvolveu o “Schild plot” e o conceito de pA2 
 como uma medida da potência de antagonistas.
https://en.wikipedia.org/wiki/Schild_regression
Sir John Henry Gaddum
(1900 – 1965)
E.J. Ariens (1954, 1964); E.J. Ariens & Van Rossum J.M.
 
 Desenvolveu o conceito de dualistas (agonistas parciais) e da 
atividade intrínseca para descrever diferenças entre agonistas 
onde:
1. atividade intrínseca = properiedade do agonista que determina 
 o poder do estímulo farmacológico causado pela ocupação do 
 receptor. 
 
2. atividade intrínseca () = Resposta máxima do agonista teste 
 
 Resposta máxima do agonista pleno
 
Agonista pleno,  =1; Agonista parcial, 0<<1; Antagonista,  = 0 
R.P. Stephenson (1956)
 Estendeu e ampliou as idéias do Ariens, introduzindo o conceito 
de eficácia (e)
 1. Estímulo 
 2. Resposta 
 
R.F. Furchgott (1954, 1966, 1972), Nickerson (1956, 1957)
Introduziram a idéia de receptor reserva e descreveram uma 
maneira de determinar/quantificar isso.
W.D.M. Paton (1961)
 Propôs a teoria da velocidade para a interação droga-receptor
 
W.D.M. Paton & H.P. Rang (1965)
 Introduziram a técnica de binding usando radioligantes 
 
B. Katz & S. Thesleff (1957); J. Del Castillo & B. Katz (1957);
J. Monod, Wyman, J.P. Changeux (1965)
 Propuseram a teoria/modelo de alosterismo para a interação 
 droga-receptor 
R.E. Gosselin (1977)
 Propôs a teoria da inativação de receptores
A. De Lean et al. (1980)
 Propuseram o modelo do complexo ternário para GPCRs
J.W. Black & P. Leff (1983)
 Propuseram o modelo operacional para a interação droga-receptor
T. Costa & A. Hertz (1989)
 Descreveram a existência de receptores constitutivos e o 
 agonismo inverso (envolve ~85% dos antagonistas competitivos)
P. Samama et al. (1993)
 Propuseram o modelo estendido do complexo ternário (modelo 
 de dois estados) para GPCRs
T. Kenakin (1995)
 Propôs a idéia de agonismo proteano para GPCRs
J.M. Weiss et al. (1996) 
 Propuseram o modelo cúbico do complexo ternário para GPCRs
H.O. Onaran & T. Costa (1997); H.O. Onaran et al. (2000)
 Propuseram o modelo probabilístico para GPCRs
Modelo de ocupação (Clark)
[Ligante (L) + Receptor (R) => Efeito]
Atividade intrínseca 
e dualistas (Ariens)
Eficácia 
(Stephenson)
Eficácia intrínseca 
(Furchgott)
A existência de um sítio de ligação 
(Langley/Ehrlich)
Estudos de binding 
(Paton e Rang)
Conceitos de antagonismo 
quantitativo (Gaddum/ 
Schild e Arlunkashana)
Modelo de velocidade 
(Paton)
Modelo de inativação dos 
receptores (Gosselin)
Reserva de receptores 
(Furchgott/Nickerson)
M odelo alostérico 
(Katz/MWC)
Modelo do complexo ternário
(De Lean et al.)
Modelo operacional
(Black e Leff)
Modelo estendido do complexo 
ternário (Samama et al.)
Modelo cúbico do complexo ternário 
(Weiss et al.)
Receptores constitutivos e 
agonismo inverso 
(Costa e Hertz)
Modelo probabilístico
(Onaran et al.)
Sir Henry Dale (1875-1968) Otto Loewi (1873-1961)
Experimentos do Otto Loewi
1. Identificação da liberação de vagus-stoff (acetilcolina)
2. Identificação da liberação do accelerans-stoff (adrenalina)
AS DUAS AÇÕES DA ACETILCOLINA
Experimento de Dale em gato anestesiado e descerebrado
Queda de 
pressão
Q ueda de pressão 
e bradicardia
(1) Estimulação dos gânglios 
 simpáticos e taquicardia
(2) Liberação de ADR da 
 glândula suprarenal
1 2
Efeito nicotínicoEfeito muscarínico
Raymond Ahlquist 
(1914-1983)
1948
Classificação de receptores
Earl W. Sutherland
(1915-1974)
Descoberta de AMPc e GMPc (1950-1960)
Introduziu o termo “segundo 
mensageiro”
Ferid Murad
Joel Hardman
Paul Greengard
(1925- ??)
Vias de sinalização intracelular (1960-1970)
Identificou vias de sinalização 
envolvendo proteína quinase A e 
fosforlização em tecido nervoso
Martin Rodbell (1925-1998)
Descoberta de proteínas G (1970-1980)
Introduziu o termo “transdução de 
sinal”
Alfred G. Gilman
(1941-1998)
Robert Furchgott
(1916 - )
Descoberta do óxido nítrico (1960-1980)
Importância do óxido nítrico na sinalização inter- e intracelular 
Ferid Murad
(1936 - )
Louis Ignarro
(1941 - )
Sir James Black (1924-?)
Desenvolvimento de antagonistas: 
propranolol e cimetidina (1950-1970)
Sune Bergström
(1916-2004)
Descoberta de prostaglandinas e 
desenvolvimento da aspirina (1970-1980)
Bengt Samuelsson
(1934-??)
Sir John R. Vane
(1927-2004)
Definindo alguns termos:
DROGA: substância ou matéria-prima que tenha a finalidade 
medicamentosa ou sanitária;
Toda substância capaz de modificar ou explorar o sistema fisiológico 
ou estado patológico, utilizada com ou sem a intenção de benefício 
do organismo receptor. 
DROGA com efeito benéfico recebe o nome de MEDICAMENTO.
MEDICAMENTO: produto farmacêutico, tecnicamente obtido ou 
elaborado, com finalidade profilática, curativa, paliativa ou para fins 
de diagnóstico.
Formas farmacêuticas:
Aspecto físico que adota um medicamento para ser administrado 
ou aplicado.
Definindo alguns termos:
FÁRMACO: definido como sendo toda substância de estrutura 
química definida, capaz de modificar ou explorar o sistema 
fisiológico ou estado patológico, em benefício do organismo 
receptor. 
Ex.: Cannabis sativa (maconha) droga
 ∆9-tetraidrocanabinol fármaco
REMÉDIO: é qualquer substância ou recurso (ex. radioterapia, 
caminhada, etc.) usado para combater uma moléstia.
A FARMACOLOGIA médica estuda principalmente a droga-
medicamento → com seus efeitos benéficos e desejáveis, mas 
também a possível toxicidade.
 A droga com efeito maléfico para o sistema vivo é um TÓXICO e 
seu estudo é realizado pela TOXICOLOGIA.
 Efeito adverso ou Reação adversa ≠ Efeito colateral
Efeito benéfico
Efeito maléfico
DROGA + Sistema biológico
FARMACOTERAPIA
DIAGNÓSTICO
PREVENÇÃO DE DOENÇAS
TOXICOLOGIA
A diferença entre um remédio e um veneno está só na dosagem”. 
 (Paracelso – Médico e físico do séc. XVI)
REAÇÃO ADVERSA A MEDICAMENTOS (RAM) ou EFEITO ADVERSO: É 
qualquer resposta a um medicamento que seja prejudicial, não 
intencional, e que ocorra nas doses normalmente utilizadas em seres 
humanos para profilaxia, diagnóstico e tratamento de doenças, ou 
para a modificação de uma função fisiológica (OMS).
EFEITO COLATERAL: É um efeito diferente daquele considerado como 
principal pelo fármaco, podendo ser benéfico ou indiferente, e não 
necessariamente adverso, indesejável. Ex.: amnésia anterógrada 
durante administração de benzodiazepínicos ou sedação durante 
utilização de anti-histamínicos.
Interação entre fármaco e corpo
Interação entre droga e corpo
 Ações da droga sobre o corpo são denominados processos 
FARMACODINÂMICOS.
Farmacodinâmica: ESTUDA O QUE A DROGA FAZ COM O CORPO, ou 
seja, os mecanismos de interação e de ação das drogas sobre o 
organismo.
Ações do corpo sobre a droga são denominados processos 
FARMACOCINÉTICOS.
Farmacocinética: ESTUDA O QUE O ORGANISMO FAZ COM A DROGA, 
ou seja, como o organismo processa a droga, compreendendo seu 
movimento (cinética) dentro do corpo.
Circulação 
sistêmica
Depósito
Receptores
Absorção
Distribuição
Metabolização
FARMACOCINÉTICA
Administração
absorção
Distribuição
Biotransformação
Excreção
FARMACODINÂMICA
D + R DR
INTERAÇÃO ENTRE DROGA 
E RECEPTOR
EFEITO
Fármaco
Excreção
Alvos das drogas
 Mecanismo de ação
 Efeitos desencadeados
Farmacocinética
FarmacodinâmicaQ uais são os alvos dos 
fármacos?
Fármaco B
Fárm
aco
 A
Fármaco C
PRINCÍPIOS FARMACODINÂMICOS
 Há quatro principais proteínas reguladoras que normalmente 
atuam como alvos farmacológicos primários:
•Receptores fisiológicos
•Enzimas
•Moléculas carreadoras (transportadoras)
•Canais iônicos
Outros: proteínas estruturais, DNA, sais de cálcio, etc.
Ao nível molecular, a ligação de drogas à “substância receptora” 
é apenas a primeira, de uma complexa sequência de etapas que 
irá desencadear o efeito terapêutico.
Fárm
aco
 A
Proteínas:
 - Receptores fisiológicos
Ex.: receptores adrenérgicos (adrenalina) e de opióides (Morfina).
 - Canais Iônicos
Ex.: Canais de sódio (anestésicos locais) e canais de cálcio (Nifedipina). 
 
 - Enzimas
Ex.: Ciclooxigenase (AINES) e Enzima Conversora de Angiotensina 
(Captopril).
 - Moléculas transportadoras
Ex.: Recaptação de noradrenalina (antidepressivos).
 - Proteínas estruturais
Ex.: Tubulina (Colchicina).
Alvos para a ação dos Fármacos
Os receptores fisiológicos em farmacologia constituem moléculas 
proteicas, cuja função é reconhecer os sinais químicos endógenos e 
responder a eles.
 Ex.: a adrenalina age sobre o coração, ligando-se a β-
adrenoceptor, que atua como um sítio de reconhecimento para 
adrenalina e outras catecolaminas. Quando adrenalina se liga ao 
receptor, inicia-se uma série de reações.
 Nenhum fármaco é completamente específico em sua ação. 
Em muitos casos, ao aumentar a dose de um fármaco, a 
substância pode afetar outros alvos além de seu alvo principal, e 
esse fato pode levar ao aparecimento de reações adversas.
Propranolol
R edução da Força e Frequência 
do coração
Reduz a Pressão Arterial
Receptor β-adrenérgico
Efeito terapêutico
Broncoconstrição
Broncoespasmo (uso não 
indicado a paciente asmático)
Reação adversa
Referências Bibliográficas
1. Olson, J.M. Farmacologia Clínica, 3a ed. Editora Artmed, Porto Alegre, 
2009, 188p.
2. Goodman & Gilman, As Bases da Farmacológicas da Terapêutica, 
McGraw-Hill Interamericana do Brasil Ltda. 2006.
3. GOLAN, David E. e col. Princípios de Farmacologia. A Base 
Fisiopatológica da Farmacoterapia, Guanabara Koogan, 3ª edição, 
2009
4. Katzung, B.G. Farmacologia Básica e Clínica, Editora Guanabara 
Koogan, 10a edição, 2010.
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