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Farmacodinâmica - Farmacologia

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Farmacodinâmica 
Mecanismo de ação dos fármacos
A farmacodinâmica é o estudo dos efeitos 
bioquímicos e fisiológicos dos fármacos e 
seus mecanismos de ação, ou seja, refere-se 
aos efeitos de um fármaco no organismo. Já 
o efeito do organismo nas ações dos 
fármacos define o processo farmacocinético 
que pode ser resumido em ADME: 
absorção, distribuição, metabolismo e 
excreção. Logo, as propriedades 
farmacodinâmicas de um fármaco e sua 
farmacocinética contribuem para a 
segurança e o êxito do tratamento. 
Conceitos 
Os efeitos da maioria dos fármacos são 
atribuídos à sua interação com os 
componentes macromoleculares do 
organismo. Essas interações alteram a 
função do componente envolvido e iniciam 
as alterações bioquímicas e fisiológicas que 
caracterizam a resposta ao fármaco. 
Receptor ou alvo farmacológico: são as 
moléculas-alvo por meio das quais os 
mediadores fisiológicos solúveis – 
hormônios,neurotransmissores, mediadores 
inflamatórios etc. – produzem seus efeitos. 
Este termo pode ser utilizado para 
macromolécula com o qual o fármaco 
interage para produzir uma resposta celular, 
ou seja, resulta em uma modificação da 
função celular como a alteração da 
velocidade ou da magnitude de uma 
resposta celular intrínseca. Nesse contexto, 
é preferível usar a expressão alvo 
farmacológico, do qual os receptores são 
um tipo. Se localizam, mais comumente, 
nas superfícies das células ou em lugares 
intracelulares específicos (p. ex., núcleo). 
Os receptores farmacológicos mais 
importantes são constituídos de proteínas. 
Exemplos disso são os receptores dos 
hormônios, dos fatores de crescimento e de 
transcrição e os neurotransmissores; as 
enzimas das vias metabólicas cruciais ou 
reguladoras (p. ex., diidrofolato redutase, 
acetilcolinesterase e fosfodiesterases dos 
nucleotídeos cíclicos); as proteínas 
envolvidas nos processos de transporte (p. 
ex., Na+, K+-ATPase); as glicoproteínas 
secretadas (p. ex., Wnts); e as proteínas 
estruturais (p. ex., tubulina). 
Para que os efeitos farmacológicos 
ocorram, é preciso haver uma distribuição 
não uniforme das moléculas do fármaco 
dentro do organismo ou do tecido, ou seja, 
as moléculas de um fármaco precisam 
“ligar-se” a constituintes específicos de 
células ou tecidos para produzir um efeito. 
Há quatro tipos principais de proteínas 
reguladoras que, em geral, atuam como 
alvos farmacológicos primários: 
1. Receptores 
2. Enzimas 
Farmacologia 
^ 
3. Moléculas transportadoras 
4. Canais iônicos 
Aceptores: podem interagir com os 
fármacos, porém não causam diretamente 
qualquer alteração na resposta bioquímica 
ou fisiológica. Entretanto, pode alterar a 
farmacocinética das suas ações. Ex.: 
albumina sérica. 
Receptores fisiológicos: São proteínas que 
normalmente atuam como receptores de 
reguladores endógenos. Muitos fármacos 
atuam nesses receptores fisiológicos e são 
particularmente seletivos porque os 
receptores fisiológicos evoluíram de forma 
a reconhecer e responder com grande 
seletividade às moléculas sinalizadoras 
específicas. 
Agonistas: são fármacos que se ligam aos 
receptores fisiológicos e simulam os efeitos 
reguladores dos compostos sinalizadores 
endógenos. Pode ser primário, caso ligue-se 
ao mesmo sítio de reconhecimento que o 
agonista endógeno. 
Antagonistas: são fármacos que bloqueiam 
ou reduzem a ação de um agonista. Resulta 
da competição com um agonista pelo 
mesmo sítio de ligação (ou por um sítio 
sobreposto) do receptor (interação 
sintópica), mas também pode ocorrer por 
interação com outros sítios do receptor 
(antagonismo alostérico), por combinação 
com o agonista (antagonismo químico), ou 
por antagonismo funcional com inibição 
indireta dos efeitos celulares ou fisiológicos 
do agonista. 
Especificidade dos fármacos 
A afinidade de um fármaco e seu receptor é 
a força da interação reversível, determinada 
pela estrutura química da substância. 
A especificidade é recíproca: classes 
individuais de fármacos ligam-se apenas a 
certos alvos, e alvos individuais só 
reconhecem determinadas classes de 
fármacos. 
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 efeitos colaterais. 
Normalmente, quanto menor a potência de 
um fármaco e maior a dose necessária, 
maior a probabilidade de que outros 
receptores diferentes do alvo primário 
sejam ativados, se associando ao 
aparecimento de efeitos colaterais 
indesejados. 
As propriedades farmacológicas de muitos 
fármacos diferem, dependendo se o fármaco 
é utilizado por períodos curtos ou longos. 
Em alguns casos, a administração 
prolongada de um fármaco produz 
hiporregulação ou dessensibilização dos 
receptores e isto pode exigir ajustes da dose 
para manter a eficácia do tratamento. 
A resistência aos antibióticos, aos antivirais 
e aos outros fármacos pode ser causada por 
vários mecanismos, inclusive mutação do 
receptor-alvo, ampliação da expressão das 
enzimas que decompõem ou aumentam a 
expulsão do fármaco pelo agente infeccioso 
e desenvolvimento de reações bioquímicas 
alternativas, que evitam os efeitos dos 
fármacos no agente infeccioso. 
Interações fármaco-receptor 
A ocupação de um receptor por uma 
molécula de um fármaco pode ou não 
resultar na ativação desse receptor. A 
ativação significa que o receptor é afetado 
pela molécula ligada a ele, de tal modo que 
altera a função da célula e desencadeia uma 
resposta tecidual. 
A ligação e a ativação representam duas 
etapas distintas da geração de uma resposta 
mediada por receptor que é iniciada por um 
agonista. 
Afinidade: tendência de um fármaco se 
ligar aos receptores. Ex.: os fármacos com 
alta potência costumam apresentar alta 
afinidade pelos receptores e, 
consequentemente, ocupam uma 
porcentagem significativa de receptores, 
mesmo em baixas concentrações. 
Eficácia: a tendência de um fármaco, uma 
vez ligado, ativar o receptor e desencadear 
uma resposta tecidual. Ex.: os agonistas têm 
significativa eficácia, enquanto os 
antagonistas apresentam, no caso mais 
simples, eficácia zero. 
Embora pareçam semelhantes às curvas de 
ligação, as curvas concentração-efeito não 
podem ser utilizadas para medir a afinidade 
dos fármacos agonistas a seus receptores, 
pois a resposta produzida não é, em geral, 
diretamente proporcional à ocupação dos 
receptores. Porque a resposta máxima de 
um tecido pode ser produzida por agonistas 
quando estes ocupam menos de 100% dos 
receptores. Nessas circunstâncias, diz-se 
que o tecido dispõe de receptores de 
reserva. Esse excesso de receptores em 
relação ao realmente necessário é de fato 
altamente eficiente, uma vez que um dado 
número de complexos do tipo agonista-
receptor, a que corresponde determinado 
nível de resposta biológica, pode ser 
alcançado com uma concentração inferior 
de hormônios ou de neurotransmissores do 
que se houvesse disponibilidade de menos 
receptores. Assim, é possível uma 
economia na secreção de hormônios ou 
transmissores, à custa da disponibilização 
de mais receptores. 
A eficácia compreende a fármaco-
dependência e tecido-dependência. O 
primeiro está relacionado com a capacidade 
do fármaco agonista, uma vez ligada, ativar 
o receptor, sendo chamada de eficácia 
intrínseca. Já o segundo, relaciona-se com a 
quantidade de receptores expressos no 
tecido e a eficácia de acoplamento da 
ativação do receptor à resposta tecidual. 
A potência de um fármaco é uma função 
mista de afinidade e eficácia, onde o 
fármaco cuja curva de dose-resposta está 
situada à esquerda da outra (i.e., a 
concentração que produz a metade do efeito 
máximo [EC50] é menor) é considerado 
mais potente. 
Antagonismo competitivo 
Os padrões característicos deantagonismo 
estão associados a determinados 
mecanismos de bloqueio dos receptores. 
O antagonismo competitivo direto ou 
reversível corresponde ao fármaco com 
afinidade por seu receptor, mas sem eficácia 
intrínseca, compete com o agonista pelo 
sítio de ligação primário do receptor. Sua 
principal característica é a produção-
concentração dependente de um desvio 
proporcional à direita da curva de dose-
resposta do agonista, sem qualquer 
alteração da resposta máxima ou na 
inclinação. A diferença entre um agonista 
parcial e um antagonista competitivo é que 
a elevação das concentrações de um 
agonista parcial inibe a resposta a um nível 
finito, que é típico da eficácia intrínseca do 
fármaco; já o antagonista competitivo reduz 
a resposta à zero. 
Na presença de um antagonista competitivo, 
a ocupação do agonista (proporção de 
receptores aos quais o agonista está ligado) 
em dada concentração deste é reduzida, pois 
o receptor só é capaz de receber uma 
molécula de cada vez. No entanto, como os 
dois competem entre si, o aumento da 
concentração do agonista é capaz de 
restabelecer sua ocupação (e, portanto, a 
resposta do tecido), por isso denominado 
antagonismo reversível (superável). 
O antagonismo competitivo irreversível é 
aquele que se liga ao receptor no mesmo 
sítio do agonista formando ligações 
covalentes, mas se dissocia muito 
lentamente, ou não se dissocia, não 
ocorrendo alteração na ocupação do 
antagonista quando o agonista é adicionado. 
O antagonismo não competitivo é aquele 
que se dissocia lentamente do seu receptor, 
prolongando sua ação. Logo, a resposta 
máxima ao agonista é deprimida com 
algumas concentrações do antagonista. 
O antagonismo não competitivo também 
pode ser produzido por um antagonista 
alostérico ou alotópico, o qual liga-se a um 
sítio receptor diferente do que é usado pelo 
agonista primário e, deste modo, altera a 
afinidade do receptor por seu agonista. Já o 
fármaco que se liga a um sítio alostérico 
potencializando os efeitos dos agonistas 
primários pode ser descrito como agonista 
ou coagonista alostérico. 
Agonistas 
Agonistas parciais: são compostos que 
independentemente da concentração 
utilizada, mostram apenas eficácia parcial. 
Os fármacos que apresentam níveis de 
eficácia intermediários, ou seja, que 
desencadeiam resposta tecidual submáxima 
mesmo quando 100% dos receptores estão 
ocupados. 
Agonistas plenos: sua eficácia é suficiente 
para desencadear uma resposta tecidual 
máxima. 
A diferença entre os agonistas plenos e os 
parciais está na relação existente entre a 
ocupação dos receptores e a resposta. 
Agonistas inversos: são fármacos que 
estabilizam o receptor em uma 
conformação inativa. 
Alvos farmacológicos 
Receptores 
Existem 4 tipos de receptores. São eles: 
1. Receptores ionotrópicos ou canais 
iônicos controlados por ligantes 
2. Receptores acoplados a proteína G ou 
receptores metabotrópicos: 
receptores de membrana 
3. Receptores relacionado e ligados a 
quinases: possuem um domínio 
extracelular de ligação de ligante 
conectado a um domínio intracelular 
por uma hélice única transmembrana. 
Em muitos casos, o domínio 
intracelular tem natureza enzimática 
(com atividade proteinoquinase ou 
guanilil ciclase). Alguns não têm 
atividade enzimática própria, mas 
ligam-se a enzimas efetoras 
intracelulares através da sua ligação 
de proteínas adaptadoras. 
4. Receptores nucleares: regulam a 
transcrição gênica. 
 
Canais ionicos 
Funcionam como portões presentes nas 
membranas celulares, que, de modo 
seletivo, permitem a passagem de 
determinados íons, e que são induzidos a se 
abrir ou se fechar por uma variedade de 
mecanismos. 
Canais controlados por ligantes: abre 
apenas quando uma ou mais moléculas 
agonistas são ligadas e são propriamente 
classificados como receptores. 
Canais controlados por voltagem: não são 
regulados por ligação de um agonista, mas 
por alterações no potencial transmembrana. 
Os fármacos podem alterar a função dos 
canais iônicos das seguintes maneiras: 
1. Por meio da ligação à própria proteína 
do canal, tanto no local de ligação 
(ortostérica) do ligante quanto em 
outros locais (alostérica); ou, a 
molécula do fármaco liga-se 
fisicamente ao canal e, desse modo, 
bloqueia a permeabilidade aos íons. 
2. Por uma interação indireta, envolvendo 
uma subunidade proteica G ativada ou 
outro intermediário 
3. Por meio da alteração do nível de 
expressão dos canais iônicos na 
superfície celular. 
Enzimas 
Pode ocorrer de várias formas: 
→ A molécula do fármaco é um substrato 
análogo que age como um inibidor 
competitivo da enzima; 
→ A ligação é irreversível e não 
competitiva; 
→ Os fármacos podem também agir como 
falsos substratos, em que a molécula do 
fármaco sofre transformações químicas, 
dando origem a um produto anômalo 
que perturba a via metabólica normal; 
→ Os fármacos podem exigir degradação 
enzimática para convertê-los, da forma 
inativa, um profármaco, para a forma 
ativa. 
Transportadores 
Exemplo: transportadores de íons e muitas 
moléculas orgânicas pelo túbulo renal, pelo 
epitélio intestinal e pela barreira 
hematencefálica, o transporte de Na+ e 
Ca2+ para fora das células e a captação dos 
precursores de neurotransmissores ou dos 
próprios neurotransmissores pelos 
terminais nervosos, bem como o transporte 
de moléculas de fármacos e seus 
metabólitos através de membranas celulares 
e barreiras epiteliais. 
Os transportadores retêm a energia 
necessária para o transporte contra o 
gradiente pela quebra de ATP, através da 
ligação do ATP a um local distinto, 
denominados transportadores ABC. Este 
transportador pode gerar um gradiente 
eletroquímico e quando o transporte de íons 
(geralmente Na+) ocorre na mesma direção 
é chamado de simporte e na direção oposta 
antiporte. 
Alguns fármacos bloqueiam o sistema de 
transporte ao se ligar nos locais de 
reconhecimento.

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