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1 GIOVANA NUNES DE ASSUNÇÃO Considerações iniciais Introdução Resumo das etapas que os fármacos são susceptíveis a sofrer: 1. Introdução do fármaco no organismo; 2. Absorção (fármaco vai para corrente sanguínea) –exceção: Via intravenosa não sofre essa etapa; 3. Se distribui nos tecidos para exercer atividade farmacológica ou sofre biotransformação e excreção Todas essas etapas fazem parte da farmacocinética e dentro dessas etapas, há a farmacodinâmica, a qual envolve o sítio de ação dos fármacos, interação fármaco-receptor, interação celular, efeito farmacológico. Farmacodinâmica Ocupa-se do estudo dos efeitos bioquímicos e fisiológicos dos fármacos e seus mecanismos de ação; Serve para saber como o fármaco age no organismo; Os conhecimentos de farmacodinâmica proporcionam as bases para a terapêutica racional e para o desenvolvimento de outros fármacos mais novos e eficazes. Objetivos 1. Conhecer o alvo terapêutico ou alvo molecular de ação do fármaco; 2. Compreender os efeitos farmacológicos (terapêuticos); 3. Compreender efeitos adversos e efeitos tóxicos de um fármaco. Alvos farmacodinâmicos A ação biológica de um fármaco depende essencialmente de sua estrutura química; Os fármacos ligam-se aos receptores (alvos terapêuticos) formando um complexo e geram uma alteração do funcionamento celular. Interação fármaco-receptor A interação de um fármaco com o seu sítio de ação no sistema durante a chamada fase farmacodinâmica e é por forças intermoleculares, isto é, interações biológico ocorre determinada hidrofóbicas, eletrostáticas e estéricas. Transdução de sinal É um processo de transcrição que converte o estímulo do fármaco com o receptor em uma resposta; O fármaco interage com o receptor e produz a resposta terapêutica através da transdução de sinal; 2 GIOVANA NUNES DE ASSUNÇÃO Através da transdução de sinal o fármaco produz resposta terapêutica. OBS: Quando uma molécula sinalizadora vai se encaixar ao sítio, outros sinais não irão interagir com esse receptor. Características Especificidade e seletividade: Para ocorrer a ligação, a estrutura do fármaco/sinal deve ser perfeitamente compatível; Amplificação do sinal: Uma enzima ativada é capaz de ativar outras e assim ampliar o número de moléculas afetadas pela cascata enzimática; Dessensibilização/adaptação: Acontece quando um receptor é ativado, disparando um circuito de retroalimentação para remover/desligar o receptor (atividade que acontece para cessar uma ação química); Interação. Etapas Sinal: É qualquer estímulo, podendo ser um fármaco, um endógeno, uma proteína, uma molécula sinalizadora etc; Transdução: Sinal se liga ao receptor, gerando uma resposta biológica. Principais alvos farmacológicos Receptores (principais alvos): Receptores ligados à canais iônicos (ou ionotrópicos); Receptores acoplados à proteína G; Receptores enzimáticos (ou do tipo proteína quinase); Receptores intracelulares (ou nucleares). Enzimas: Monoamina oxidase (MAO), Ciclooxigenase (COX), Enzima conversora de angiotensina (ECA), Acetilcolinesterase (AchE); Proteínas transportadoras: Transportador de serotonina (SERT), Transportador de noradrenalina (NET); Fármacos sem receptores específicos: Antiácidos. OBS: Os receptores podem está na membrana celular ou dentro da celula (lipossóluveis). Canais iônicos ou receptores ionotrópicos Localizam-se na membrana; São compostos por subunidades proteicas que se organizam formando um poro central; Poro central fechado: Receptor inativo; 3 GIOVANA NUNES DE ASSUNÇÃO Poro central aberto: Ligação do fármaco ao receptor causa essa abertura. Alteram o fluxo iônico, afetando o potencial de membrana, quando um fármaco se liga a esse receptor. Fluxo de íons de sódio, potássio e cloreto é alterado. Exemplos: acetilcolina, bomba de prótons localizados na célula parietal que serve de alvo para inibidores da bomba de prótons como omeprazol, pantoprazol, esomeprazol. Receptores acoplados à proteína G ou receptores metabotrópicos Possuem 7 domínios transmembrana (inespecífica); São os receptores mais comuns empregados como alvo farmacológico; A ativação do receptor promove a ligação da proteína G intracelular, responsável por mediar a sinalização intracelular; Importantes para a validade de fármacos permitindo ampla sinalização intracelular; Diversos fármacos se ligam a receptores acoplados à proteínas G; Proteína G não se acopla ao fármaco, se acopla nos 7 domínios proteicos; Quando o fármaco se liga à a ativação da proteína G intracelular, ocorrendo sinalização celular. Como acontece a ativação da proteína G? 1. Célula em repouso, proteína de superfície ainda não ligada ao fármaco, proteína G, que apresenta 3 subunidades (alfa, beta e gama), não está acoplada a proteína de membrana; 2. O fármaco se liga ao receptor, levando a ativação da proteína G, pela troca de GDP por GTP, por fosforilação; 3. A subunidade alfa se desloca até o efetor gerando, assim, uma sinalização intracelular. OBS: Para voltar ao normal, o fármaco se desprende do receptor, o GTP será hidrolisado e acontece a reconstituição da proteína G, voltando ao estado de repouso. Tipos de proteínas G: Proteína G estimuladora: Quando ativada vai ativar canais de cálcio e adenilciclase como segundos mensageiros; Proteína G inibitória: Ativa canais de potássio e inibe a adenociclase; Proteína Go: Inibe os canais de cálcio; Proteína Gq: Ativa a fosfolipase C; Proteína G12/13: Realiza diversas interações com transportadores de íons. Receptores enzimáticos Também são chamados de receptores de tirosina quinase; Localizados na membrana celular, ligados a enzimas; Proteínas que podem formar dímeros ou complexos; Quando ativados, sofrem alteração conformacional e resultam numa atividade enzimática intracelular; 4 GIOVANA NUNES DE ASSUNÇÃO São responsáveis pela fosforilação de substratos no interior da célula. Existem diversos tipos de enzimas ligadas a esses receptores (ampla variedade). Receptores intracelulares Se localiza dentro da célula; Para o ligante interagir com esses receptores, ele precisa ser lipossolúvel (natureza lipofílica) para que assim possa difundir-se pela membrana; São alvos, sobretudo, de hormônios com características lipofílicas, com destaque para os esteroides; Quando o ligante ativa o receptor, ele irá promover a transcrição gênica. Conceitos em farmacodinâmica Afinidade Tendência de um fármaco para combinem-se com um tipo de receptor; A ação biológica de um fármaco depende essencialmente de sua estrutura química; Os fármacos ligam-se aos receptores (alvos terapêuticos) formando um complexo e geram uma alteração do funcionamento celular; Ligaçõesiônicas; Ligações de hidrogênio; Forças de van der Waals; Interações hidrofóbicas; Raramente ligações covalentes (pesticidas organofosforados e a enzima acetilcolinesterase). Atividade intrínseca Propriedade apresentada pelo fármaco de, ao se ligar ao receptor, promover uma resposta intracelular. Interação fármaco-receptor Pode gerar: Efeito máximo: Fármaco agonista total/pleno; Efeito parcial: Fármaco agonista parcial; Nenhum efeito: Fármaco antagonista (se liga ao receptor mas não gera efeito). Na imagem: 5 GIOVANA NUNES DE ASSUNÇÃO Modelo chave-fechadura tem agonistas totais, geralmente ligantes endógenos (naturais); Primero: Exemplo de um ligante endógeno (ex: qualquer neurotransmissor que gera um efeito ao se ligar ao seu neuroreceptor). Essa capacidade que o fármaco tem de gerar esseefeito é chamada de atividade intrínseca, ou seja, um efeito intracelular; Segundo: Exemplo de um fármaco como ligante, atuando da mesma maneira do ligante endógeno, ligando-se ao receptor, gerando um efeito intracelular, caracterizando, da mesma forma, a atividade intrínseca, propriedade apresentada por alguns fármacos, mas não todos. OBS: quando há uma modificação na chave, a exemplo do friso, tem-se um agonista modificado, que teve sua estrutura química modificada, havendo uma resposta biológica parcial. Agonistas Apresentam afinidade e atividade intríscica (ao se ligar com o receptor, geram uma resposta biológica dentro da célula); Agonistas totais ou plenos: Produzem uma resposta máxima ao ocupar todos os receptores ou partes deles; Agonistas parciais: Não desencadeiam uma resposta máxima mesmo ocupando todos os receptores; OBS: ligantes endógenos (hormônios, neurotransmissores, citocinas...), em geral, são agonistas totais. Na imagem: Dois analgecicos opioides; Morfina angonista total: Chegou a eficácia máxima, resposta máxima; Buprenofina é parcial: Chega a certo ponto que, mesmo ao haver o aumento da dose, não conseguirá aumentar a sua eficácia. Comparação de agonistas EC50 ou DE50 (Dose eficaz 50 por cento): Medida da quantidade de fármaco necessária para produzir 50 % cento da resposta máxima. Na imagem: No eixo Y tem-se o percentual de resposta máxima. Quando o percentual de resposta for 50% a dose correspondente a esse 50% vai ser o EC50. Eficácia É o tamanho da resposta que o fármaco causa quando interage com o receptor; 6 GIOVANA NUNES DE ASSUNÇÃO Maior percentual de resposta = maior a eficácia; O Emáx é considera a resposta máxima, que não poderá ser aumentada, considerando a ocupação dos receptores. Na imagem: Fármaco X é mais eficaz, pois quanto maior a altura da curva, maior a eficacia. Potência É a medida da quantidade de fármaco (dose) necessária para produzir um efeito de determinada intensidade; O EC50 serve de parâmetro para comparar dois fármacos; Curva mais para a esquerda = fármaco mais potente; Quanto menor o EC5O maior a potencia. Na imagem: O fármaco X é o mais potente, pois para produzir para produzir uma resposta ele precisou de menos EC5O. Quanto menor o EC5O maior a potencia Quanto mais a curva está para direita, maior a potencia. OBS: A eficacia dos dois é igual, pois ambos chegaram a 100 % da resposta máxima. Antagonista Potência: é uma medida da quantidade de fármaco necessária para produzir um efeito de determinada intensidade Apresentam afinidade (se ligam ao receptor) mas não tem atividade intrínseca (não geram efeito intracelular); Antagonista competitivo: Competem com o agonista pela ligação reversível ao sítio; Antagonista não competitivo: Ligam-se num sítio diferente (sítio alostérico) do local de ligação do agonista ou podem ligar-se de maneira irreversível ao sítio de ligação do agonista; Não disputam o mesmo receptor, se ligam em sítios diferentes do receptor, quando se liga no sítio alostérico, muda a conformação do receptor e bloqueia a ligação do agonista (impede que se encaixe). OBS: Muitos antagonistas são utilizados como antídotos. Quando um paciente está com intoxicação por mofina, pode-se administrar naloxona, que é um antagonista, impedindo que a morfina se ligue ao seu receptor que poderia gerar mais intoxicação. 7 GIOVANA NUNES DE ASSUNÇÃO Propranolol (antagonista de receptores β- adrenérgicos): indicação clínica na hipertensão arterial); Losartana (antagonista do receptor AT1 de angiotensina II): indicação clínica na hipertensão arterial); Butilbrometo de escopolamina (antagonista de receptor muscarínico de acetilcolina): indicação clínica nas cólicas agudas do trato gastrointestinal e geniturinário. Antagonistas competitivos A é o agonista e I o antagonista competitivo; Os dois ligam-se ao mesmo sítio de ligação no receptor e competem pelo local; Quando o antagonista é administrado junto ao agonista, o antagonista vai promover um deslocamento da curva dose-resposta do agonista; O antagonista promove o deslocamento da curva dose-resposta para a direita (afeta a potência, mas não perde a eficácia); Quando se administra um antagonista (segunda curva), a curva se deslocou para a direita, quando se aumenta a quantidade de antagonista desloca ainda mais para a direita (afeta a potência do agonista). A- Agonista e I-Antagonista Disputa de sítio de ligação. O antagonismo competitivo tem o deslocamento dose resposta para direita, afetando a potencia do fármaco, não perde a eficacia. OBS: Eficácia não é para associar a dose, eficácia tem a ver com tamanho do efeito. No antagonista competitivo o que influencia é a dose, precisa-se de doses maiores para conseguir o efeito máximo. Antagonistas não competitivos A é o agonista e I o antagonista não competitivo; Os dois ligam-se em sítios diferentes no receptor; O antagonista promove o achatamento da curva dose-resposta do agonista (afeta a eficácia); Quando o antagonista se liga ao sítio alostérico ocasiona mudança na conformação do sítio ativo, impedindo a ligação do agonista, diminuindo assim a eficácia. Índice terpêutico É a relação da dose que produz toxicidade (dose letal) com a dose que produz efeito terapêutico (dose eficaz) em uma população de animais experimentais; IT = DL50 / DE50; 8 GIOVANA NUNES DE ASSUNÇÃO Quando a dose letal é próxima da dose eficaz não é interessante para o fármaco, pois causa maior toxicidade; Quanto mais próximo de 1 for o IT, maior é a toxicidade; O ideal é que o fármaco possua uma alta dose letal e uma dose eficaz baixa. Agonistas inversos e agonistas tendenciosos Agonista inverso: Reduz a sinalização de um receptor que é constitutivamente ativo; Apresenta o efeito oposto, pois se liga e ativa o receptor, mas ativa uma resposta farmacológica contrária à de um agonista parcial ou de um agonista total; Possui atividade intrínseca, sinalização e efeito intracelular (essas características não estão presentes no antagonista). Agonista tendencioso: Fármaco que tem preferência por uma determinada via de sinalização ou determinado receptor. Resuminho
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