Farmacodinâmica: Estudo dos Efeitos dos Medicamentos

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O termo farmacodinâmica engloba 3 pilares de um 
fármaco: 
1. Local de ação 
2. Mecanismo de ação 
3. Efeitos terapêuticos e tóxicos 
 
Estuda os mecanismos pelos quais um 
medicamento atua sobre as funções bioquímicas 
ou fisiológicos de um organismo vivo. 
É um estudo quantitativo, onde a resposta do 
efeito depende da dose. 
Farmacodinâmica + farmacocinética = caminho 
completo percorrido pelo medicamento. 
Pontos importantes 
• Entendimento sobre os efeitos 
farmacológicos e adversos causados pelos 
medicamentos. 
• Fornecem informações sobre a forma mais 
adequada de tratar as intoxicações pelos 
mesmos agentes. 
• Um medicamento não cria uma função no 
organismo, apenas modifica uma 
preexistente. 
Ex.: Um medicamento vai coordenar a pressão 
arterial, coordenar produção de insulina, 
coordenar mecanismos anti-inflamatórios . Eles 
não criam um novo mecanismo. 
• Humanidade utilizou esse conceito para 
descobrir ou sintetizar substâncias que 
pudessem curar os desequilíbrios causados 
pelas patologias. 
Classificação dos fármacos 
Podem ser classificados de acordo com seu 
mecanismo de ação, podendo ser estruturalmente 
inespecífico ou específico. 
Estruturalmente inespecífico 
• Efeito farmacológico independe da 
estrutura química/receptor. 
• Provoca alterações físico—químicas 
(solubilidade, tensão superficial etc.) 
• Promove mudanças na função e no 
metabolismo celular. 
• Ex: anestésicos gerais inalatórios com 
lipossolubilidade e potência anestésica 
(teorias – acúmulo na membrana 
neuronal); desinfetantes – alterações fisico 
químicas na superfície onde é aplicada. 
Estruturalmente específicos 
• Efeito farmacológico depende de sua 
estrutura química. 
• Ligam-se a receptores formando 
complexo. 
• Complexo promove alteração na função 
celular 
• Pequenas mudanças na estrutura química 
podem acarretar alteração farmacológica. 
• Ação farmacológica depende de uma 
contração menor que os estruturalmente 
inespecíficos. 
Conceitos importantes 
Sítio de ação: local onde o fármaco atua 
(intracelular ou extracelular / membrana). 
Eficácia: quantificação do efeito benéfico de 
um fármaco na espécie. Após ocupação do 
receptor, a droga é capaz de iniciar uma 
resposta (molecular, celular, tecidual, 
sistêmico). 
Afinidade: tendência com que as moléculas da 
droga são atraídas para seus receptores 
(quanto maior a afinidade pelo receptor, maior 
é a potência do fármaco). 
Receptores: macromoléculas complexas, dotadas 
de sítio de ação do ligante (fármaco) para interagir 
com drogas especificas, bem como de um sítio 
efetor para iniciar resposta farmacológica. 
Droga + receptor (macromolécula proteica) = 
efeito farmacológico através de interações 
químicas (pontes de hidrogênio/hidrofóbicas...) 
O tipo de ligação é que determina se o efeito da 
fármaco será rápido ou prolongado. 
Receptores 
Histórico: 
Foi criado para sinalizar o local/componente onde 
ocorre a interação com a substância química. 
1950: determinou que o receptor era um 
constituinte celular. 
1913: descrita a especificidade (mudança na 
estrutura química alterava efeito farmacológico). 
1920: intensidade do efeito farmacológico está 
diretamente relacionada com a quantidade de 
receptores ocupada. 
Definição: 
Os receptores são macromoléculas as quais os 
ligantes (fármaco) endógenos (produzidos pelo 
próprio corpo, ex: hormônios) ou exógenos se 
ligam a fim de produzir um efeito biológico. 
Possui um relação dose/efeito, ou seja, a dose 
interfere no efeito. 
Relação fármaco-receptor 
 
A ligação especifica do fármaco a um receptor 
ocorre devido à estrutura e às propriedades 
quimicas de ambos. 
Como funciona? 
Usando como exemplo um anti hipertensivo, após 
se ligar com seu recptor, ele vai causar 
relaxamento dos vasos sanguíneos (vasodilatação) 
e assim a queda da pressão arterial. 
A ligação droga – receptor pode ocorrer de duas 
formas: 
• Não covalente: fraca e reversível e mais 
dinâmica; ocorre com a maioria dos 
fármacos. 
O fármaco se liga ao receptor, começa a fazer seu 
efieto, e depois que ele é excretado, o recptor 
continua lá ativo. 
Ex: Captopril inibindo ECA (enzima conversora da 
angiotensina) e omeprazol inibindo bomba de 
protons na mucosa gástrica. 
Eles inibem momentanemanete, mas conforme o 
fármaco vai sendo eliminado, a produção de ECA e 
da bomba de protóns volta a ocorrer 
normalmente. 
• Covalente: forte e irreversível; ocorre 
destruição (inativação) dos receptores. Ex: 
organofosforado. 
É uma ligação que uma vez formada, não consegue 
ser revertida. Um exemplo é o chumbinho. 
A chance de óbito ou não vai depender da dose 
(concentração) que foi administrada. 
Transdução sinal 
• Ligação no alvo terapêutico (receptor). 
• Mecanismo pelo qual fármaco produz a 
resposta terapêutica na célula. Transforma 
o efeito farmacológico em uma mudança 
fisiologica na célula. 
 
As etapas de transdução de sinais se iniciam 
através da geração de um sinal biológico (como a 
liberação de catecolaminas) ou farmacológico, 
como a adrenalina se liga a receptores especificos 
para aquela molécula. O receptor então vai 
realizar uma transdução do sinal gerado levando a 
uma resposta fisiológica, terapêutica ou tóxica. 
Características da transdução do sinal: 
Existem quatro caracterisiticas fundamentais na 
transdução do sinal. São eles: 
1. Especificidade: onde a molecula sinalizadora se 
encaixa no sítio de ligação do receptor 
complementar e quando isso ocorre, outros sinais 
não são capazes de se ligarem. Cada fármaco só se 
liga ao seu receptor específico por conta da sua 
conformação. 
Quanto mais especifico, maior efeito 
farmacologico e menor efeito colateral. 
2. Amplificação de sinal: ocorre quando enzimas 
ativam outras enzimas, e o número de moleculas 
afetadas aumentam geometricamente na cascata 
enzimática. 
 
Ex: a ação da adrenalina sobre os hepatócitos, 
onde a ativação de seu receptor irá gerar uma 
série de sinais em cascata levando a produção e 
liberação de glicose na corrente sanguínea. 
 
 
 
 
 
 
3. Dessensibilização ou adaptação: a ativação de 
receptores dispara um circuito de 
retroalimentação que desliga o receptor ou o 
remove da superfície celular, assim o mesmo sinal 
não é capaz de continuar gerando uma resposta. 
Um exemplo desse mecanismo é a ligação da 
adrenalina aos receptores B-adrenergicos que irão 
promover a dissociação da protéina G acoplada ao 
recptor, onde irá ativar proteínas sequestradoras 
dos recptores b-adrenergicos, promovendo uma 
endocitose dos rececptores, incapacitando sua 
ligação com a adrenalina. 
 
 
4. Integração de sinais: é caracterizada quando 
dois sinais apresentam efeitos opostos sobre uma 
característica metabólica, como por exemplo, a 
concentração de um segundo mensageiro X ou o 
potencial me membrana Vm, a regulação é 
consequencia da ativação integradas dos dois 
receptores. 
Essa caracteristica é observada na ação da insulina 
sobre seus recptores. Como a adrenalina aumenta 
a liberação de glicose no plasma sanguíneo, a 
insulina promove uma resposta contrária. Quando 
ligada aos seus receptores, ela desencadeira 
diversas reações, uma delas é a fosforilação dos 
resíduos serina dos receptores B-adrenergicos e 
consequentemente levando a uma internalização 
e redução de sua ação. 
 
 
 
 
Alvos terapêuticos 
• Receptores celulares - proteínas celulares 
que atuam como receptores de 
susbtâncias endógenas (hormônios e 
neurotransmissores) e exógenas. 
• Transportadores – inibindo proteínas 
transportados para o interior da célula 
(glicose, aminioácido, ions). 
• Enzimas – vários fármacos atual inibindo. 
• Parede/membrna celular. 
• Genes 
Quando ligado a receptores se divideem 4 
subfamílias: 
• Canais iônicos controlados por ligantes 
• Receptores acoplados à proteina G 
• Receptores ligados a quinases 
• Receptores nucleares 
1. Canais iônicos com portão: a abertura e o 
fechamento são mediados em resposta a 
concentração do ligante sinalizados ou o potencial 
de membrana. Existem três tipos de canais iônicos 
transmembrana, o principal (e o que a prof falou) 
é o regulados por ligantes, que dependem da 
ligação de um molécula ao canal para que 
promova sua abertura (ex: canais de Na+ regulado 
por ligante). 
2. Receptores acoplados à proteina G: ativam a 
proteína intracelular (G) que liga GTP e regula 
enzimas que iram gerar um segundo mensageiro. 
3. Receptores ligados a quinases se subdivivem 
em: 
3.1. Receptor Tirosina-cinases: são receptores que 
se autofosforilam mas depende da ação de 
umligante; 
3.2 . Receptor guanilil-ciclase: são ativados quando 
o ligante interage com o dominio extracelular do 
receptor, estimulando a formação do segundo 
mensageiro GMP cíclico. 
4. Receptores nucleares: presentes no núcleo 
celular; a ligação do esteroide permite ao recptor 
regular a expressão de genes especificos; só são 
ativados por drogas altamente lipofilicas. Ex: 
Tamoxifeno (antagonista de estrógeno) cân 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ação e efeito dos fármacos 
Ação: ligação com o receptor 
Efeito: alteração final da função biológica, 
consequência da ação. 
Os farmácos podem ter diferentes tipos de efeito: 
• Estimulação: aumento da atividade celular 
(ex: adrenalina nas glândulas salivares 
aumentam a produção de saliva). 
• Depressão: redução da atividade celular 
(barbitúricos deprime SNC). 
• Irritação: efeito lesivo celular 
(ácidos/irritam a mucosa gástrica) 
• Reposição: acrecenta molecula ausente ou 
deficiente (insulin no diabético). 
• Citototóxica: destruição de um grupo 
celular (antibóticos nas bacterias). 
Mas tudo depende da.... 
Dose 
Quantidade adequada da droga que é encessária 
para produzir certo grau de resposta em 
determinado paciente. 
A dose é dependente da resposta necessária: 
• Aspirina dose analgésica – 0,3 a 0,6g 
• Aspirina dose anti inflamatória – 3 a 6g 
Tipos de dose: 
• Terapêutica 
• Profilática 
• Tóxica 
Afinidade 
Afinidade: capacidade de se ligar a um tipo 
determinado de receptor. 
Eficácia: efeito máximo que uma droga pode 
produzir; é o tamanho da resposta que o fármaco 
causa quando interage com um receptor. A 
eficácia depende do número de complexos 
farmacorreceptores formados e da atividade 
intrínseca do fármaco (sua capacidade de ativar o 
receptor e causar a resposta celular). A eficácia 
máxima de um fármaco (Emáx) considera que 
todos os receptores estão ocupados pelo fármaco, 
e não se obterá aumento na resposta com maior 
concentração do fármaco. Por isso, a resposta 
máxima difere entre agonistas totais e parciais, 
mesmo que 100% dos receptores sejam ocupados 
pelos fármacos. De modo similar, mesmo que um 
antagonista ocupe 100% dos receptores, não 
ocorre ativação, e o Emáx é zero. A eficácia é uma 
característica clinicamente mais útil do que a 
potência, pois um fármaco com maior eficácia é 
mais benéfico terapeuticamente do que um que 
seja mais potente. 
Agonistas: capaz de gerar efeito máximo. Causam 
alterações na funçãocelular, produzindo vários 
tipos de efeitos. 
• Agonista total: efeito máximo 
• Agonista parcial: efeito parcial 
• Antagonista: nenhum efeito 
 
Agonista natural: 100% resp. biol. 
Agonista modificado: 50% da resp. biol. 
Potência 
Potência é uma medida da quantidade de fármaco 
necessária para produzir um efeito de 
determinada intensidade. A concentração de 
fármaco que produz 50% do efeito máximo (EC50) 
em geral é usada para determinar a potência. 
 
Na linha vertical (0 a 100) indica a efetividade do 
fármaco, na linha horizontal embaixo indica a 
concentração (quanto mais para direita, maior a 
concentração). 
Nesse gráfico, tanto o fármaco X quanto o Y, tem 
a mesma eficácia, mas o fármaco x, precisou de 
uma menor concentração do que o Y para 
atingirem a mesma eficácia. 
 
Já nesse segundo gráfico mostra que mesmo com 
a mesma concetraçã somente o fármaco X atingiu 
a eficácia. 
 
Portanto, um fármaco potente é aquele que atinge 
sua eficácia com uma concentração baixa. 
 
 
 
 
Agonista total: produzem resposta máxima por 
ocupar todos os recptores ou parte deles. 
Agonistas parciais: não desencadeiam resposta 
máxima quando ocupam todos os receptores. 
Antagonistas 
Se ligam aos receptores e não promovem efeito 
nenhum; impedem que os agonistas se liguem ao 
seu receptor. 
Existem 3 tipos de antagonistas: 
• Antagonista competitivo: se liga no mesmo 
sítio do agonista no receptor (reversível); 
diminui a concentração do farmaco mas 
não impede a eficácia. 
 
 
 
 
• Antagonista não competitivo: se liga no 
mesmo sitio do agonista receptor 
(irreversível); não reduz a potência; 
diminui a eficácia do fármaco. 
• 
Antagonista alostérico: se liga em um sítio 
alostérico e impede que o agonista se ligue 
no seu receptor mudando sua 
conformação, isso diminui seu efeito 
terapêutico máximo já que o agonista não 
vai encaixar diretitinho. 
 
 
 
 
 
 
Curva dose resposta 
A curva dose-resposta é a representação gráfica da 
expressão matemática da relação entre a dose de 
um princípio farmacologicamente ativo e o seu 
efeito. Da análise dessa curva surgem indicadores 
farmacodinâmicos, tais como Dose Efetiva 50 (DE 
50), Potência Relativa e Efeito Máximo. A 
intensidade da resposta dada por um fármaco é 
proporcional à dose administrada. 
 
A curva sigmoide ou em forma de S é uma 
expressão comumente observada na maior parte 
das curvas dose-resposta. 
 
É importante mencionar que, para cada efeito 
haverá uma curva dose-resposta distinta. Além 
disso, a configuração da curva dose-resposta da 
mesma substância química e a mesma espécie 
animal pode variar com as mudanças das 
condições experimentais, por exemplo, as 
mudanças na forma de distribuição da dose no 
tempo (frequência). 
 
 
 
 
Administração de um fármaco em concentrações 
crescentes e medimos a resposta terapêutica. 
 
Indíce terapêutico 
O índice terapêutico é a relação entre a dose letal 
(DL50) e a dose efetiva (DE50) para produzir um 
determinado efeito farmacodinâmico. O novo 
fármaco será mais seguro quanto maior for o 
índice terapêutico. O valor ideal do índice 
terapêutico é sempre superior à unidade. 
Ele quantifica a segurança relativa de um fármaco. 
Fórmula: IT = DL50 dividido por DE50 
 
 
Menor que 5: quer dizer que é mais perigoso a 
administração, já que sua dose efetiva e sua dose 
letal estão proximas. 
Maior que 10: muito distante uma dose da outro, 
então é mais tranquilo. 
Margem de segurança 
O IT fornece um único número que quantifica a 
margem de segurança relativa de um fármaco 
numa população. Um alto valor de IT representa 
uma janela terapêutica grande (ou larga) (por 
exemplo, uma diferença de mil vezes entre as 
doses terapêuticas e tóxicas), enquanto um IT 
pequeno indica uma janela terapêutica pequena 
(ou estreita) (por exemplo, uma diferença de duas 
vezes entre as doses terapêuticas e tóxicas). 
A margem de segurança é o limite existente entre 
a dose terapêutica e a dose tóxica da droga.