O que é farmacologia?

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Capítulo 1 - O que é farmacologia? Rang & Dale: Farmacologia. 
O que é um fármaco? 
Para os propósitos deste livro, um fármaco pode ser definido como uma 
substância química de estrutura conhecida, que não seja um nutriente ou um 
ingrediente essencial da dieta, o qual, quando administrado a um organismo 
vivo, produz um efeito biológico. Alguns pontos merecem ser observados. 
Fármacos podem ser substâncias químicas sintéticas, substâncias químicas 
obtidas a partir de plantas ou animais ou produtos de engenharia genética. Um 
medicamento é uma preparação química que, em geral – mas não 
necessariamente –, contém um ou mais fármacos, administrado com a 
intenção de produzir determinado efeito terapêutico. Os medicamentos, em 
geral, contêm outras substâncias (excipientes, conservantes, solventes etc.) ao 
lado do fármaco ativo, a fim de tornar seu uso mais conveniente. Para que a 
substância seja considerada um fármaco, ela substância deve ser administrada 
como tal, em vez de ser liberada por mecanismos fisiológicos. Várias 
substâncias, como insulina ou tiroxina, são hormônios endógenos, mas são 
também fármacos quando intencionalmente administradas. Muitos fármacos 
não são usados em medicamentos, mas se revelam úteis ferramentas de 
pesquisa. No jargão atual, a palavra droga é frequentemente associada a 
substâncias que causam dependência, narcóticas ou que alteram a consciência 
– uma infeliz conotação negativa que leva a uma opinião preconceituosa contra 
qualquer forma de terapia química. Neste livro, focalizaremos principalmente os 
fármacos usados com finalidade terapêutica, mas também descreveremos 
importantes exemplos de substâncias empregadas como ferramentas 
experimentais. Embora os venenos se encaixem perfeitamente na definição de 
fármacos, não são considerados neste livro. 
Origens e antecedentes 
A farmacologia pode ser definida como o estudo dos efeitos dos fármacos no 
funcionamento de sistemas vivos. Como ciência, nasceu em meados do século 
XIX, uma das muitas novas ciências biomédicas baseadas nos princípios da 
experimentação, e não nas crenças vigentes naquele período extraordinário. 
Muito antes disso – na verdade, desde os primórdios da civilização –, remédios 
à base de ervas foram amplamente utilizados, farmacopeias foram escritas e o 
mercado dos boticários floresceu. No entanto, nada que se assemelhasse a 
princípios científicos foi aplicado à terapêutica, àquela altura denominada de 
matéria médica. Até mesmo Robert Boyle, que lançou os fundamentos 
científicos da química em meados do século XVII, quando lidava com a 
terapêutica (A Collection of Choice Remedies, 1692), foi capaz de recomendar 
misturas de larvas, estrume, urina e fungos do crânio de um homem morto. O 
impulso da farmacologia veio da necessidade de melhorar os resultados das 
intervenções terapêuticas pelos médicos, que, naquele tempo, eram hábeis em 
observação clínica e diagnóstico, mas, em geral, ineficazes quanto ao 
tratamento. Até o fim do século XIX, o conhecimento do funcionamento normal 
e anormal do organismo era muito rudimentar para permitir, mesmo em bases 
grosseiras, a compreensão dos efeitos dos fármacos; ao mesmo tempo, as 
doenças e a morte eram consideradas assuntos semissagrados, tratados 
particularmente por doutrinas mais autoritárias do que científicas. A prática 
clínica frequentemente mostrou obediência a essa autoridade e ignorava o que 
pareciam ser fatos facilmente verificáveis. Por exemplo, a casca da cinchona 
foi reconhecida como um tratamento específico e eficiente para a malária, e um 
correto protocolo para seu uso foi estabelecido por Lind em 1765. Em 1804, 
entretanto, Johnson a declarou insegura até que a febre tivesse baixado e 
recomendou, em seu lugar, o uso de altas doses de calomelano (cloreto 
mercuroso) nos primeiros estágios – um conselho fatal, que foi servilmente 
seguido pelos quarenta anos seguintes. A motivação para compreender o que 
os fármacos podem e não podem fazer vem da prática clínica, mas a ciência 
somente poderia ser estruturada a partir de fundamentos seguros de fisiologia, 
patologia e química. Foi somente em 1858 que Virchow propôs a teoria celular. 
O primeiro uso de uma fórmula estrutural para descrever um composto químico 
foi em 1868. A bactéria como causa de doença foi descoberta por Pasteur em 
1878. Antes disso, a farmacologia dificilmente encontraria alguma sustentação, 
e podemos admirar a visão corajosa de Rudolf Buchheim, que criou o primeiro 
instituto de farmacologia (em sua própria casa), na Estônia, em 1847. Em seus 
primórdios, antes da invenção da química orgânica sintética, a farmacologia se 
relacionava exclusivamente com a compreensão dos efeitos de substâncias 
naturais, principalmente extratos botânicos – e algumas substâncias químicas 
(principalmente tóxicas) como mercúrio e arsênico. Um aperfeiçoamento inicial 
em química foi a purificação de compostos ativos de plantas. Friedrich 
Sertürner, um jovem boticário alemão, purificou a morfina a partir do ópio em 
1805. Outras substâncias rapidamente se seguiram e, mesmo que suas 
estruturas fossem desconhecidas, esses compostos mostraram que os 
produtos químicos, e não a magia ou as forças vitais, é que eram os 
responsáveis pelos efeitos que os extratos de plantas produziam nos 
organismos vivos. Os primeiros farmacologistas concentraram mais a atenção 
nesses fármacos derivados das plantas, como quinina, digital, atropina, 
efedrina, estricnina e outros (muitos dos quais são utilizados até hoje e serão 
bem familiares quando você tiver terminado de ler este livro). 
Farmacologia nos séculos XX e XXI 
No início do século XX, os primeiros ventos da química sintética começaram a 
revolucionar a indústria farmacêutica e, com ela, a ciência da farmacologia. 
Novos fármacos sintéticos, como os barbitúricos e os anestésicos locais, 
começaram a aparecer, e a era da quimioterapia antimicrobiana foi iniciada 
com a descoberta por Paul Ehrlich, em 1909, de compostos arsenicais para o 
tratamento da sífilis. Avanços posteriores aconteceram quando as 
sulfonamidas – os primeiros fármacos antimicrobianos – foram descobertas por 
Gerhard Domagk, em 1935, e com o desenvolvimento da penicilina por Chain 
Florey durante a Segunda Guerra Mundial, com base nos trabalhos iniciais de 
Fleming. Esses poucos e bem conhecidos exemplos mostram como o 
crescimento da química sintética e o ressurgimento da química dos produtos 
naturais causaram expressiva revitalização da terapêutica na primeira metade 
do século XX. Cada nova classe de fármacos que apareceu trouxe aos 
farmacologistas um novo desafio, e foi então que a farmacologia realmente 
estabeleceu sua identidade e seu status entre as ciências biomédicas. Em 
paralelo com a intensa proliferação de moléculas terapêuticas – impulsionada 
principalmente pela química – que deu aos farmacologistas muito material para 
reflexão, a fisiologia também foi fazendo rápidos progressos, particularmente 
em relação aos mediadores químicos, que são discutidos em profundidade em 
outra parte deste livro. Muitos hormônios, neurotransmissores e mediadores 
inflamatórios foram descobertos nesse período, e a percepção de que a 
comunicação química desempenha papel crucial em praticamente todos os 
mecanismos de regulação que nosso organismo possui estabeleceu, 
imediatamente, uma grande área de embasamento comum entre fisiologia e 
farmacologia, pois as interações entre as substâncias químicas e os sistemas 
vivos eram exatamente o que preocupava os farmacologistas desde o princípio. 
O conceito de “receptor” para mediadores químicos, proposto inicialmente por 
Langley, em 1905, foi rapidamente adotado por farmacologistas como Clark, 
Gaddum, Schild e outros, e é um tema constante na farmacologia atual (como 
você logo descobrirá ao avançar pelos próximos dois capítulos). O conceito de 
receptor e as tecnologias desenvolvidas a partirdele tiveram grande impacto 
na descoberta de novos fármacos e na terapêutica. A bioquímica também 
apareceu como uma ciência distinta no início do século XX, e a descoberta de 
enzimas e a descrição de vias bioquímicas forneceram subsídios adicionais 
para a compreensão dos efeitos dos fármacos. O quadro da farmacologia que 
surge dessa breve síntese histórica (Fig. 1.1) é o de uma disciplina que se 
desenvolveu a partir de uma terapêutica pré-científica muito antiga, que se 
envolveu no comércio do século XVII em diante e que ganhou respeitabilidade 
ao assumir caráter científico, tão logo isso se tornou possível, em meados do 
século XIX. Sinais de seu passado aventureiro ainda acompanham a 
farmacologia, pois a indústria farmacêutica tornou-se um grande negócio, e, 
hoje em dia, grande parte das pesquisas farmacológicas acontece sob 
motivações comerciais, uma colocação mais fria e pragmática do que a das 
clareiras acadêmicas. Nenhuma outra “-logia” biomédica está tão próxima de 
Mammon. 
 
Princípios terapêuticos alternativos 
 A medicina moderna conta muito com os fármacos como principal ferramenta 
de terapia. Naturalmente, outros procedimentos terapêuticos, como cirurgia, 
dietas, exercícios, tratamentos psicológicos etc., também são importantes, bem 
como o não intervencionismo intencional, mas nenhuma é tão largamente 
aplicada quanto a terapia baseada em fármacos. Antes da criação das 
abordagens baseadas na ciência, houve reiteradas tentativas para se 
construírem sistemas terapêuticos, muitos dos quais produziram resultados 
ainda piores do que os do puro empirismo. Um deles foi a alopatia, adotada por 
James Gregory (1735-1821). Os remédios que defendia incluíam sangria, 
eméticos e purgativos, e eram usados até que os sintomas principais da 
doença fossem suprimidos. Muitos pacientes morriam com tais tratamentos, e 
foi em reação a isso que Hahnemann introduziu a prática da homeopatia no 
início do século XIX. Os princípios improváveis que norteiam a homeopatia são: 
• o semelhante cura o semelhante; 
• a atividade pode ser potencializada por diluição. 
Rapidamente, o sistema chegou às raias do absurdo: por exemplo, 
Hahnemann recomendava o uso de fármacos em diluições de 1:10 60 , o 
equivalente a uma molécula em uma esfera do tamanho da órbita de Netuno. 
Muitos outros sistemas terapêuticos vieram e se foram, e vários princípios 
dogmáticos que faziam parte de sua doutrina tenderam mais a atrapalhar do 
que a impulsionar o progresso científico. Atualmente, os sistemas terapêuticos 
que têm uma base fora do domínio da ciência estão ganhando terreno sob a 
denominação geral de medicina “alternativa” ou “complementar”. Em sua 
maioria, esses sistemas rejeitam o “modelo médico”, que atribui a doença a um 
desequilíbrio subjacente das funções normais, o qual pode ser definido em 
termos estruturais ou bioquímicos, detectado por meios objetivos e influenciado 
beneficamente por intervenções físicas ou químicas apropriadas. Em vez disso, 
focam principalmente o mal- -estar subjetivo, que pode estar ou não associado 
a uma doença. Deixar de lado a objetividade em definir e mensurar a doença 
significa divergir dos princípios científicos de se avaliarem a eficácia terapêutica 
e o risco, com o resultado de que princípios e práticas venham a ganhar 
aceitação sem atender a qualquer dos critérios de validade que convenceriam 
um cientista criterioso, critérios estes cuja satisfação é exigida por lei antes que 
um novo fármaco possa ser introduzido na terapêutica. Infelizmente, a busca 
por terapias “alternativas” pelo público em geral não está relacionada com a 
comprovação de eficácia. 
Advento da biotecnologia 
Desde os anos 1980, a biotecnologia surgiu como importante fonte de novos 
agentes terapêuticos na forma de anticorpos, enzimas e várias proteínas 
reguladoras, incluindo hormônios, fatores de crescimento e citocinas (Buckel, 
1996; Walsh, 2003). Embora esses produtos (conhecidos como biofármacos) 
sejam, em geral, produzidos por engenharia genética, e não quimicamente 
sintetizados, os princípios farmacológicos são essencialmente os mesmos dos 
fármacos convencionais. Olhando um pouco mais à frente, as terapias 
baseadas na célula e no gene (Cap. 59), embora ainda em sua infância, 
colocarão a terapêutica em um novo patamar. Os princípios que governam o 
esboço, a distribuição e o controle de genes funcionais artificiais introduzidos 
nas células, ou de células fabricadas e introduzidas no organismo, são muito 
diferentes daqueles das terapias baseadas em fármacos e necessitarão de 
uma estrutura conceitual diferente, razão pela qual livros como este vão 
precisar descrevê-los cada vez mais se quiserem estar atualizados com o 
moderno tratamento médico. 
A farmacologia atual 
Assim como outras disciplinas biomédicas, as fronteiras da farmacologia não 
estão claramente definidas nem são constantes. Seus expoentes – tal como 
convém aos pragmáticos – estão sempre prontos para invadir os territórios e as 
técnicas de outras disciplinas. Se ela já teve um núcleo conceitual e técnico 
que podia realmente chamar de seu, este já definhou quase ao ponto de 
extinção, e a especialidade agora é definida mais por seu objetivo – entender o 
que os fármacos fazem aos organismos vivos e, mais particularmente, como 
seus efeitos podem ser aplicados à terapêutica – do que por sua coerência 
científica. A Figura 1.2 mostra a estrutura da farmacologia tal como se 
apresenta hoje. No assunto principal, inserem-se vários compartimentos 
(neurofarmacologia, imunofarmacologia, farmacocinética etc.) que são 
subdivisões convenientes, se não estanques. Esses tópicos compõem o 
material principal deste livro. Em torno de seus limites, estão muitas disciplinas 
de interface, não abordadas neste livro, que formam importantes pontes de 
mão dupla entre a farmacologia e outros campos da biomedicina, o que tende a 
acontecer aqui com mais frequência do que em outras disciplinas. Outras 
subdivisões apareceram trazidas pelos novos avanços, tais como 
farmacogenômica, farmacoepidemiologia e farmacoeconomia. 
 
Biotecnologia 
Originalmente, biotecnologia era a produção de fármacos ou outros produtos 
úteis por meios biológicos (p. ex., produção de antibióticos a partir de 
microrganismos ou produção de anticorpos monoclonais). Atualmente, na 
esfera biomédica, a biotecnologia se refere principalmente ao uso da tecnologia 
do DNA recombinante para uma grande variedade de objetivos, incluindo 
produção de proteínas terapêuticas, diagnóstico, genotipagem, criação de 
animais transgênicos etc. As numerosas aplicações não médicas incluem 
agricultura, uso forense, ciências ambientais, entre outras. 
 
 
Farmacogenética 
É o estudo das influências genéticas sobre as respostas aos fármacos, 
apresentado no Capítulo 11. Originalmente, a farmacogenética focalizava as 
reações familiares idiossincrásicas aos fármacos, em que os indivíduos 
afetados mostravam uma resposta anormal – em geral, adversa – a uma classe 
de medicamentos (Nebert e Weber, 1990). Atualmente, estuda variações mais 
amplas de resposta aos fármacos, cujo embasamento genético é mais 
complexo. 
Farmacogenômica 
Esse termo recente se sobrepõe à farmacogenética, descrevendo o uso da 
informação genética para nortear a escolha de uma terapia medicamentosa em 
bases individuais. O princípio que a fundamenta é que as diferenças entre 
indivíduos na resposta a agentes terapêuticos podem ser previstas a partir de 
sua constituição genética. Os exemplos que confirmam esse argumento estão 
se avolumando decisivamente (Cap. 11). Até agora, envolvem principalmente o 
polimorfismo genético dos receptores ou das enzimas que metabolizam os 
fármacos. Em consequência, associar as variações gênicas específicas às 
variações na terapêutica ou nos efeitos indesejáveis de um fármaco em 
particular possibilitaria a individualização daescolha terapêutica com base no 
genótipo do paciente. Os melhoramentos contínuos nos custos e na 
exequibilidade da determinação de genótipos irão aumentar sua aplicabilidade 
e, potencialmente, haverá consequências abrangentes para a terapêutica (Cap. 
11). 
Farmacoepidemiologia 
É o estudo dos efeitos dos fármacos em nível populacional (Strom, 2005). 
Ocupa-se da variabilidade dos efeitos dos fármacos entre indivíduos de uma 
população e entre populações. Trata-se de um tópico cada vez mais importante 
aos olhos das autoridades reguladoras que decidem se um novo fármaco pode 
ou não ser aprovado para uso terapêutico. A variabilidade entre indivíduos ou 
populações diminui a utilidade de um fármaco, mesmo que seu nível de efeito 
global seja satisfatório. Estudos farmacoepidemiológicos também levam em 
conta a adesão do paciente ao tratamento e outros fatores que se aplicam 
quando o medicamento é usado em condições reais. 
Farmacoeconomia 
Esse ramo da economia da saúde visa quantificar, em termos econômicos, os 
custos e os benefícios dos fármacos terapeuticamente utilizados. Surgiu do 
interesse de muitos governos em fornecer cuidados de saúde financiados por 
receitas públicas, levantando a questão sobre quais procedimentos 
terapêuticos representam o melhor em termos financeiros. Isso, naturalmente, 
gerou acirrada controvérsia, porque essa questão, em última análise, significa 
atribuir valor monetário à saúde e à longevidade. Como ocorre com a 
farmacoepidemiologia, as autoridades regulamentadoras se tornaram cada vez 
mais necessitadas de análises econômicas, assim como da demonstração dos 
benefícios para o indivíduo, na hora das decisões sobre o licenciamento de 
fármacos.