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São anti-metabolismo de nucleotídeos, assim, de um modo geral essa classe inibe a biossíntese de nucleotídeos, derivados de purinas e pirimidinas que são as unidades formadores de DNA e RNA. Alguns fármacos afetam as etapas de biossíntese de purinas (1), alguns afetam a reação de redução de ribonucleotídeos (2), originando os desoxi, que vão dar origem ao DNA. Enquanto, alguns outros fármacos sao análogos de nucleotídeos (3), são chamados de nucleotídeos trapaceiros, eles vão enganar as enzimas de síntese de DNA, entrando no lugar dos nucleotídeos corretos, promovendo um desequilíbrio DNA. Para que o nucleotídeo seja sintetizado precisa inicialmente sintetizar ribonucleotideo, depois reduzi-los a desoxiribonucleotideos e para que a sintese do de DNA aconteça o uridilato precisa ser convertido em timidilato. Primeira coisa - existe um precursor básico de nucleotídeos de purina que é o IMP (inosina monofosfato) e para que estes seja produzido o FOLATO é essencial. Dessa forma, se existem fármacos que afetam o folato, eles afetarão a síntese de IMP. Esse IMP, para a esquerda vai originar o guanilato (GMP), por meio da enzima IMP DESIDROGENASE (IMPDH), que pega o IMP e joga na rota do guanilato, que sofre a ação da enzima ribonucleotideo redutase para formar o DNA. Existe fármacos (1) que inibe direto a IMPDH, com isso não tem a formação do DNA. Inibem a biossíntese de nucleotídeos Nucleotídeos Purinas Adenina Guanina Pirimidinas Citosina Timina Uracila Síntese de nucleotideos Síntese de ribonucleotideo Redução de ribonucleotideos e desoxiribonucleotideos Conversão de dUMP em dTMP Biossíntese de Purinas :X 2 =3 me 1 2 Além disso, esse IMP pode ir para a rota da direta, que é a síntese de adenilato (AMP) e o fármaco (2) inibe essa rota, alem dó ribonucleotideo redutase e, assim, inibe a sintese de DNA. Além disso, os antagonistas do FOLATO também afetam a síntese de IMP. Já os fármacos fludarabina e cladribina, são análogos a adenina e sao incorporados no DNA no lugar da adenina. Nas bases pirimidicas, o orodato que é o precursor, o qual ira gerar o precursor UMP (uridilato). Esse UMP tem um papel chave, pois pode ser convertido em UTP (que é sua forma tri-fosfato) e ser incorporado ao RNA) e esse UTP pode ser convertido em CTP (forma tri-fosfato da citadina) que também pode ser incorporada ao DNA. Além disso, pode sofrer ação da redutase, formando a desoxiCitidina (dCTP) e ser incorporado ao DNA. A citarabina é um análogo da citidina e pode se incorporar ao DNA. Outra coisa é que esse UMP pode ser convertido pela ribonucleotideo redutase (na esquerda da img) para sua forma desoxi (dUMP). Isso afeta a sintese de DNA porque o dUMP para que ele participe da síntese de DNA ele tem que ser convertido a timidilato dTMP e quem faz essa conversão é a enzima timidilato sintase, sendo o dTMP usado para conversão na síntese de DNA. Um detalhe importante é que a timidilato sintase, ela utiliza como um cofator o FOLATO. Logo, a timidilato sinta-se forma uma complexo (1), com o uridilato (UMP) e com o folato (MTHF). Asisim, o metotrexato inibe, de uma forma indireta a timidilato sinta-se. Enquanto que a 5-fluorulacila inibe-o diretamente, inibindo consequentemente a formação do DNA. Relembrando: pode ter fármacos que afetam todo o processo biossintético de nucleotídeos e aqueles análogos que são incorporados ao DNA como nucleotídeos trapaceiros. Biossíntese de Pirimidinas Bloqueio de vias biossintéticas importantes para a proliferação celular Análogos das bases nitrogenadas —> captados pelas células —>incorporado ao DNA Bloqueio no alongamento Biossíntese de Purinas 1 ← Quando dizem que são análogos, é que as suas estruturas são muito parecidas com a da adenosina, de forma que eles enganam as estruturas de síntese e sao incorporadas ao DNA no lugar da adenosina. A cladribina é utilizada no tratamento de leucemia de células pilosas, enquanto que a fludarabina é utilizada em distúrbios linfoproliferativos, como leucemia linfocítica crônica e linfomas de cábulas B de baixo grau. Outro fármaco importante que atua nas purinas é o 6-mercaptopurina (1), que tem essa dupla ligação de enxofre, o que difere da Guanina, que tem uma dupla de oxigênio. Esse enxofre facilita a entrada do fármaco na célula e uma vez dentro da célula, a enzima HGPRT converte a mercaptopurina em uma inosina (T-IMP), a qual tem um efeito inibitório e uma de suas ações é inibir a IMPDH que, por consequência, inibe a síntese de GMP. Sendo um dos efeitos desse T-IMP. Mas, de um modo geral a T-IMP inibe de um modo global a síntese de nucleotídeos de purinas. A azatioprina é um pró-fármaco que, não enzimaticamente, é convertida em mercaptopurina. Sua ação é muito mais importante sobre linfócitos, é um fármaco muito mais utilizado como imunossupressor. Já a 6-mercaptopurina, dentro das neoplasias é utilizada na leucemia linfoblástica aguda. A tioguanina é um fármaco semelhante a guanina, no lugar da dupla O ela tem um S. A enzima HGPRT quando atua atua sobre a tioguanina forma o 6-tioGTP, o qual pode ser incorporado ao DNA e uma vez incorporada ela afeta toda a função do DNA e acaba deflagrando a morte celular. A DIFERENÇA: a MERCAPTOPURINA, quando é convertida na sua forma tioIMP, que é um análogo do IMP e inibe a IMPDH e bloqueia a síntese de nucleotídeos de purina. Enquanto que a TIOGUANINA, que é um análogo da guanina, entra no processo de sintese de DNA e ela é incorporada ao DNA e uma vez incorporada afeta toda a função dele, tanto a transcrição do RNA, quando a replicação do DNA, o que ocorre em morte celular. Além disso, ela também pode inibir a IMPDH. Inibidores do metabolismo de purinas Utilizado na leucemia linfoblástica aguda (LLA) Ativos contra linfócitos normais Efeito imunossupressor Azatioprina 6 - Mercaptopurina Tioguanina Interfere na transcrição do RNA Interfere na transcrição do DNA Morte celular Utilizado a leucemia mieloide aguda Biossíntese de Pirimidinas - H H E H µ A A citarabia é um análogo da citidina, ou seja, tem uma modificação em sua estrutura. E essa modificação dificulta o emparelhamento de bases quando incorporada ao DNA. Quando ocorre essa incorporação, uma as coisas que ela faz é competir pela DNA polimerase com o CTP, o que causa inibição, bloqueando o crescimento da cadeia de DNA, levando a morte celular. Ela é utilizada na Leucemia Mieloide Aguda tanto para a indução da remissão, quanto para a manutenção da remissão. Logo, a citarabina é um nucleotídeo trapaceiro, porque entra no lugar do correto e afeta todo funcionamento do DNA. Outro fármaco é a 5-azacitidina, que também é um análogo da citidina e da mesma forma vai entrar na célula, por transportadores, que vão levar esse trapaceiro para dentro da célula, vai ser incorporado ao DNA e quando for incorporar, ele vai inibir uma enzima chamada metiltransferase, que transfere um grupo metil para o DNA, a chamada metilação do DNA, a qual controla diversas funções, como a diferenciação celular. Quando a 5-azacitidina causa essa ligação da enzima metil-transferase, ela faz uma depleção dessa enzima e uma desmetilação global do DNA, assim, interfere numa metilação especificamente da citosina e isso faz com que a expressão genica seja alterada e ocorra diferenciação celular e muitas vezes tambem apoptose. Biossíntese de Pirimidinas Análogos de Pirimidinas Utilizada na indução e manutenção da remissão na leucemia mieloide aguda Incorporado ao DNA e RNA Interfere com a metilação da citosina Altera a expressão gênica Envolvido no silenciamento gênico: Inibição de transcrição gênica Promove diferenciação celular Utilizada na doença de mieolodislasia nao • - M . A Quando um farmaco promove a inibição da timidilato sintase, reduzindo a síntese do timidilato, o que vai afetar a biossíntese do DNA. No canto inferior à direita temos passos da timidilato sintase. Um DETALHE IMPORTANTE é que o DHF, precisa ser convertido novamente em THF para participar no processo da timidilato sintase novamente e quem faz essa conversão é a dihidrofolatoredutase (DHFR). Logo, se a enzima DHFR for inibida, por exemplo, pelo metotrexato, o DHF nao é convertido em THF, nao tendo o MTHF, o e tb não terá a conversão de dUMP em dTMP e, assim, não tendo a biossíntese do DNA. A 5-fluorouracila é muito semelhante a uracila, o que difere é que ele tem um F. Ele é convertido pela mesma via que converte UMP em dUMP, pela ribonucleotideo redutase, só que em FdUMP, a qual vai inibir a timidilato sintase e impede aquela reação clássica. Sendo esse seu principal mecanismo de ação. A 5-fluorulacila pode ser convertida em na forma trifosfato (5FUTP), que pode ser incorporado ao DNA, assim, interferindo, no lugar do uridilato, interfere em todo o funcionamento do RNA. Dessa forma, é um tipo de farmaco que apresenta uma alta toxicidade. Ele é usado tanto em tratamento do cânceres de mama e TGI. - A utilização de ácido fólico da forma de ácido folínico junto com a 5-FU, potencializa os efeitos da 5-FU. Pois, quando se adiciona mais ac folínico, mais complexos serão formados e mais complexões serão inibidos, potencializando seus efeitos. O pemetrexede, sendo um análogo do folato, inibe a timidilato sintase porque se liga no local de ligação do tetrahidrofolato, na enzima. Enquanto a 5-fluorulacina, se liga na enzima no sitio do uridilato. Assim, diminui a sintese de timidina e ocorre morte por ausência de timidina. A redução da toxicidade, pensando em células normais, pois esse ácido fólico vai fazer falta nas celulas normais, porque as celulas normais também sofre com ausência de tiamina. Uma vez suplementando ácido fólico, as celulas normais vão conseguir captar e sofrer menos toxicidade. Porque essa suplementação nao diminui o efeito na celula tumoral? Porque as celulas tumorais nao conseguem concentrar tanto ácido fólico quanto as celulas normais e essa suplementação resgata as celulas normais da toxicidade. Fármaco utilizado: Hidroxiureia ã Os análogos do folato tem ampla utilidade, não só em neoplasias mas em doenças autoimunes também, porque sao ntagonistas do folato. Um exemplo de farmaco é o metotrexanato, que engana a di-hidrofolato, pois como ele é muito parecido, ele vai se ligar a enzima DHFR e vai inibi-la, reduzindo a produção de tetraidrfolato, o que acarreta numa cascata e junto reduz tb a sintese de DNA. Análogos do Folato