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04/09/2020 FARMACOLOGIA GERAL Aula 4 – Aletheia Cassio Farmacodinâmica Parte da farmacologia que se dedica ao estudo dos efeitos celulares, bioquímicos e fisiológicos dos fármacos e seus mecanismos de ação. Receptores ou Alvo Farmacológicos Macromolécula com o qual o fármaco interage para induzir uma resposta celular. Localizam-se na superfície ou em compartimentos intracelulares. Fármacos alteram a velocidade ou magnitude de uma resposta celular intrínseca. EX.: receptores alfa – são ligados a proteína G; receptores iônicos e outros. IMAGEM: Interações intermoleculares entre o imatinibe e os resíduos de aminoácidos da proteína BCR-Abl. Essa interação inibe a fosforilação de uma alça de ativação crítica (fita verde), impedindo, assim, a atividade catalítica. As proteínas constituem os o grupo mais importante de alvos farmacológicos. Alvos mais importantes: o Receptores metabotrópicos – acoplados a proteína G o Canais iônicos o Enzimas É possível algum efeito farmacológico não ser mediado via interação com receptor? - Sim, como por exemplos os inibidores de prótons do estômago. Princípios da Interação Fármaco- Receptor Curva dose resposta Mostra o percentual de efeito em função de concentrações de determinado fármaco. Existe uma concentração ao qual não haverá efeito, a medida que aumenta-se a concentração, aumenta- se o efeito. Ao ter o EC50 será a concentração responsável por 505 do efeito, e ao aumentar, chegará ao ponto de efeito máximo do fármaco ao qual não adiantará aumentar a quantidade do fármaco pois ele chegará em um platô, podendo ser devido a sua saturação ou até mesmo referente a quantidade de receptores para o fármaco. Podendo ajudar em referencia ao aumento excessivo de um fármaco causando uma toxicidade. Haverá também a caracterização de seletividade dos fármacos. O efeito de um fármaco será diretamente proporcional a fração de receptores presentes para esse fármaco gerando o potencial do efeito. Kd – constante de ionização Teoria da Ocupação – Clark Efeito de um fármaco é diretamente proporcional à fração de receptores ocupados. 2 Porque alguns fármacos não produzem efeitos máximos, mesmo ocupando todos os receptores? Existe um parâmetro denominado eficácia, ao qual ele tem que ter a capacidade de se ligar (afinidade) e formar o complexo fármaco-receptor ativo. Para produzir efeito, o fármaco precisa ter duas características: A maioria dos receptores na ausência do ligante estará no estado inativado. Ao encontrar o ligante, o receptor encontrará em uma conformação ativa gerando a resposta biológica. Alguns receptores, mesmo na ausência de ligante, se encontraram no estado ativo. Afinidade: força de interação de um fármaco a seu receptor. Ao formar a ligação covalente, ela será irreversível. Eficácia intrínseca: Capacidade do fármaco de se ligar ao receptor, ativá-lo e de desencadear uma resposta. Seletividade: é ter uma maior afinidade pelo seu receptor alvo. Eficácia Intensidade do efeito produzido pelo fármaco. Quando dois fármacos não atingem a resposta máxima no tecido, o mais eficaz é o que atinge o maior % de resposta. IMAGEM: Percentual de resposta máxima em resposta ao agonista. Ao comparar dois fármacos, olhamos a capacidade do fármaco gerar o efeito e sua intensidade. Nesse caso, o fármaco X possui uma maior afinidade, atingindo um maior potencial de resposta que o Y, mesmo em dose mais elevadas, o fármaco Y não produzirá uma intensidade de resposta biológica como o X. Potência Concentração na qual um fármaco produz 50% de sua resposta máxima. IMAGEM: útil para se comparar dois fármacos com a mesma eficácia. O valor de C50 do fármaco A é maior do que o fármaco B, sendo assim, o fármaco A será mais potente, pois para produzir o mesmo efeito, o fármaco A precisa de uma quantidade menor do que o B. Ambos têm a mesma eficácia, com a mesma resposta e a mesma magnitude se diferenciando apenas a quantidade dos fármacos. 3 IMAGEM: fármacos A e B possuem a mesma afinidade. Entre fármacos B e C, o B será mais eficaz e o C terá uma menor eficácia do que os outros. Dos três, o mais potente será o A devido a sua menor dose para chegar ao seu efeito máximo. Potencia e eficácia não estão intrinsecamente relacionados – um fármaco pode ser extremamente potente, porém ter pouca eficácia. IMAGEM: morfina será mais eficaz, porem com uma potencia menor. A Buprenofina será mais potente, pois com uma dose menor, ela consegue atingir seu CE50 com uma quantidade de fármaco menor do que a o da morfina. Um fármaco menos potente pode ser mais eficaz? Classificação dos Fármacos Agonistas e Antagonistas Agonistas Fármacos que se ligam aos receptores e simulam os efeitos dos sinalizadores endógenos. Tipo de Agonistas L: ligante Ri: conformação inativa Ra: conformação ativa L: ligante Ri: conformação inativa Ra: conformação ativa 1. Agonista Total ou Pleno Se liga aos receptores e estabiliza-os em conformações ativas. Capaz de exibir uma resposta máxima, possui alta eficácia intrínseca. Está relacionado a estabilizar a conformação ativa Ex: nafazolina 2. Agonista Parcial Se liga aos receptores, estabilizando-os em conformações ativas e inativas. Exibe resposta parcial, pois possuem menor eficácia intrínseca. Ex: Buprenorfina Como os agonistas parciais e os plenos ligam-se ao mesmo sítio no receptor, aqueles podem reduzir a resposta produzida por estes. Dessa maneira, os agonistas parciais podem atuar como antagonistas competitivos. Por essa razão, são algumas vezes denominados antagonistas parciais ou até mesmo agonistas-antagonistas mistos. 3. Agonista Inverso Se liga aos receptores, estabilizando-os em conformações inativas, logo, deixando em forma de equilíbrio. Ex.: efeito anti- 4 histamínico. – Não conseguindo se ligar pois já está ligado a um receptor inativo, causando uma diminuição da vasoconstrição; antialérgico. Inativa receptores que são constitutivamente ativos. Antagonistas Fármacos que reduzem ou bloqueiam a ação de um agonista. Possuem afinidade, mas não apresentam eficácia intrínseca (não forma uma conformação ativa, fazendo um bloqueio físico, impedindo a ação do agonista). Tipo de Antagonistas Molécula que se ligará ao mesmo sitio do agonista ou pode se ligar aos sitio alosterico. Quando se liga no sito ativo, pode-se ter o competitivo e não competitivo. Os antagonistas de receptores ligam-se ao sítio ativo (sítio de ligação do agonista) ou a um sítio alostérico de um receptor. A ligação do antagonista ao sítio ativo impede a ligação do agonista ao receptor, enquanto a ligação do antagonista a um sítio alostérico altera a Kd para a ligação do agonista ou impede a mudança de conformação necessária para a ativação do receptor. O antagonista sem receptores não se liga ao receptor do agonista; entretanto, inibe a capacidade do agonista de iniciar uma resposta. Em nível molecular, essa inibição pode ocorrer por meio da inibição direta do agonista (p. ex., utilizando anticorpos), de uma molécula localizada distalmente na via de ativação, ou da ativação de uma via que se opõe à ação do agonista. Tais antagonistas podem ser classificados em químicos e em fisiológicos. Os antagonistas químicos inativam o agonista antes de ele ter a oportunidade de atuar (p. ex., mediante neutralização química); os fisiológicos produzem efeito fisiológico oposto àquele induzido pelo agonista. Classificação dos antagonistas. Estes podem ser categorizados com base em sua ligação a um sítio do receptor para o agonista (antagonistas de receptores) ou na interrupção da sinalização do complexo agonista-receptor por outros meios (antagonistas sem receptores). Os antagonistas de receptores podem ligar-se ao sítio do agonista (ativo) ou a um sítio alostérico no receptor;em ambos os casos, não afetam a atividade basal do receptor (i. e., a atividade do receptor na ausência do agonista). Os antagonistas de receptores no sítio do agonista (ativo) impedem a ligação do agonista ao receptor. Quando o antagonista compete com o ligante por sua ligação ao sítio agonista, é denominado antagonista competitivo; altas concentrações do agonista podem superar esse tipo de antagonismo. Os antagonistas não competitivos no sítio do agonista ligam-se de modo covalente ou com afinidade muito alta a esse sítio, de modo que até mesmo concentrações elevadas do agonista são incapazes de ativar o receptor. Os antagonistas de receptores em sítio alostérico ligam-se ao receptor em um local distinto do sítio agonista. Não competem diretamente com o agonista pela ligação ao receptor, porém alteram a Kd para a ligação do agonista ou inibem a resposta do receptor a tal 5 ligação. Em geral, concentrações elevadas do agonista não são capazes de reverter o efeito de um antagonista alostérico. Os antagonistas sem receptores são divididos em duas categorias: os químicos, que sequestram o agonista e, por conseguinte, impedem a interação deste com o receptor, e os fisiológicos, que induzem uma resposta fisiológica oposta àquela do agonista, porém por um mecanismo molecular que não envolve o receptor. 1. Antagonismo Competitivo Um antagonista competitivo liga-se reversivelmente ao sítio de um receptor. o antagonista competitivo não estabiliza a conformação necessária para a ativação do receptor. Logo, ele bloqueia a ligação do agonista a seu receptor, enquanto mantém este em sua conformação inativa. Ex: propanolol, bloqueadores neuromusculares. • Ligação reversível ao sítio ativo do receptor; • Altas concentrações do agonista podem superar esse tipo de antagonismo; • Redução da potência do agonista; A= AGONISTA I = ANTAGONISTA Haverá interferência da potencia devido a alteração do CE50. A pravastatina, fármaco utilizado para reduzir o nível de colesterol, é um exemplo de antagonista competitivo. Ela se enquadra na classe de inibidores da HMG-CoA redutase (estatinas) dentre os fármacos hipolipêmicos. A HMG-CoA redutase é uma enzima que catalisa a redução da HMG-CoA, que constitui a etapa limitadora da velocidade na biossíntese do colesterol. A semelhança entre as estruturas químicas das estatinas e a HMG-CoA possibilita a ligação da molécula de estatina ao sítio ativo da HMG-CoA redutase, impedindo, assim, a ligação da HMG-CoA. A inibição dessa enzima diminui a síntese endógena de colesterol, portanto diminui os níveis de colesterol do paciente. Essa inibição é reversível, visto que não há formação de ligações covalentes entre a estatina e a enzima. 2. Antagonista Não Competitivo Podem ligar-se ao sítio ativo ou a um sítio alostérico de um receptor. Os que se ligam ao sítio ativo podem fazê-lo de modo covalente ou com afinidade muito alta; em ambos os casos, a ligação é efetivamente irreversível. Como um antagonista irreversivelmente ligado ao sítio ativo não pode ser “deslocado”, mesmo com altas concentrações do agonista, ele exibe antagonismo não competitivo. O antagonista alostérico não competitivo atua ao impedir a ativação do receptor, mesmo quando o agonista está ligado ao sítio ativo. Esse tipo de antagonista exibe antagonismo não competitivo, independentemente da reversibilidade de sua ligação, visto que não atua ao competir com o agonista por sua ligação ao sítio ativo, mas ao impedir a ativação do receptor. Entretanto, a reversibilidade da ligação do antagonista é importante, uma vez que o efeito de um antagonista 6 irreversível não diminui, mesmo quando o fármaco livre (não ligado) é eliminado do organismo, enquanto o efeito de um antagonista reversível pode ser “eliminado” com o decorrer do tempo, à medida que se dissocia do receptor. O ácido acetilsalicílico é um exemplo de antagonista não competitivo. Essa agente acetila de modo irreversível a ciclo- oxigenase, enzima responsável pela produção de tromboxano A2 nas plaquetas. Na ausência de tal produção, ocorre inibição da agregação plaquetária. Como a inibição é irreversível, e as plaquetas são incapazes de sintetizar novas moléculas de ciclo-oxigenase, os efeitos de uma dose única de ácido acetilsalicílico persistem por 7 a 10 dias (tempo necessário para a produção de novas plaquetas pela medula óssea), embora o fármaco livre seja depurado muito mais rápido do organismo. Ex: ácido acetilsalicílico. • Dissociação lenta ou ligação irreversível ao • receptor. • Altas concentrações do agonista não podem superar esse tipo de antagonismo. • Redução da eficácia do agonista. Ocorre a diminuição da eficácia. Aos e ligar ao receptor ele se dissocia ou se ligara a uma ligação covalente (muda o sitio ativo e o agonista não consegue mais utilizar para fazer o efeito, por isso não adianta aumentar a dose, dependendo da quantidade de receptores presente. A= AGONISTA I = ANTAGONISTA 3. Modulação Alostérica Alterações na conformação do receptor, podendo ocorre um antagonismo ou uma potencialização. Exemplo de potencialização: benzodiazepínicos – potencializa o efeito do GABA Exemplo de inibição (antagonismo): picrotoxina 7 4. Antagonismo químico: Se liga fortemente com o agonista, inibindo seu efeito. ex: protamina e heparina 5. Antagonismo funcional (ou fisiológico): Atuação em receptores diferentes, produção de efeitos fisiológicos opostos. Inibição indireta dos efeitos do agonista. ex: insulina e corticoides 6. Antagonismo farmacocinético Um fármaco que afeta a absorção, o metabolismo ou a eliminação de outro. Janela Terapêutica e Índice Terapêutico Janela terapêutica: variação entre a dose tóxica mínima e a dose terapêutica mínima. Faixa de doses que produzem eficácia terapêutica com o mínimo de efeitos tóxicos. Índice terapêutico (IT) correlaciona a dose de um fármaco necessária à produção de um efeito desejado com aquela que produz um efeito indesejado. IT clínico: DT50/DE50 DE50: dose eficaz mediana = produção do efeito em 50% da população DT50: dose tóxica mediana = produção de toxicidade em 50% da população DL50: dose letal mediana = causa morte em 50% dos animais. A - Índice terapêutico melhor, tem que tomar cuidado devido a curto diâmetro de toxicidade. B – Tem um índice terapêutico maior Dessensibilização e Tolerância Administração contínua: redução do efeito do fármaco. 8 - É um mecanismo de proteção celular Dessensibilização/taquifilaxia: diminuição rápida da responsividade ao fármaco Tolerância: diminuição gradual da responsividade ao fármaco Refratariedade: perda da eficácia. Resistência: perda de eficácia dos antineoplásicos e antimicrobianos. Alguns mecanismos de regulação dos receptores: • Fosforilação; • Internalização; • Aumento de degradação; • Diminuição da expressão. Ações do fármaco dependem: • Dose administrada • Seletividade para os receptores • Expressão tecidual destes receptores • Farmacocinética - acesso ao tecido- alvo e concentrações atingidas • Farmacogenética - características do • paciente Interações medicamentosas
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