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Efeitos causados no organismo pelo fármaco: - farmacocinética (dose prescrita, dose administrada, absorvida, sua biodisponibilidade, concentração nos locais de ação, sofrer metabolismo e sofrer excreção. É o momento de chegada até a sua saída) - farmacodinâmica (são os efeitos farmacológicos causados pelo fármaco, independentemente de serem desejados ou não): podem ser avaliados no sentido mais micro/molecular(como o fármaco interage com o alvo, qual é esse alvo, como ocorre a sinalização/transdução de sinal) ou mais macro (como essa sinalização é observada num contexto fisiológico, como essa alteração leva a uma modificação do funcionamento de um órgão, como essa modificação se traduz em uma resposta sistêmica) Farmacologia de receptores: ação dos fármacos em nível molecular - relacionado à bioquímica, uma vez que mostra como ele interage com algum alvo farmacológico, seja proteínas, material genético… - também relacionado à fisiologia, uma vez que os mecanismos básicos levam a alterações fisiológicas Farmacodinâmica I: alvos e transdução de sinal Sítio de ação de fármacos - existe a possibilidade de o fármaco chegar em concentrações diferentes em diversos locais do corpo quando ele entra em contato com o organismo - para ter um efeito desejável, ele precisa chegar em concentrações suficientes no local alvo/ órgão-alvo - por exemplo, para um antidepressivo ter um efeito desejável, ele precisa chegar em concentrações mínimas no cérebro - para o fármaco chegar nessas concentrações suficientes, vários fatores são importantes, como: ● exigência de um certo grau de seletividade (no sentido mais amplo, como os fatores que dependem da droga, uma vez que existem drogas altamente seletivas, como a atropina, mas também existem outras menos seletivas (“promíscuas”), como a chlorpromazine. A via de administração também é importante, pois existem fármacos que não conseguem atravessar a barreira hematoencefálica, por exemplo. Por isso, caso esse tipo de fármaco seja utilizado por uma via oral, ele vai chegar muito pouco para o sistema nervoso. Além disso, também existem fatores relacionados ao próprio paciente, uma vez que existem as condições clínicas, as genéticas, entre outras que influenciam na atuação no fármaco ● a quantidade de fármaco que chega no tecido ou órgão alvo contribui para a margem de segurança, pois se chegar em doses muito grandes, o paciente está sujeito a uma intoxicação, então é interessante que o fármaco seja seletivo, entretanto, de uma forma controlada. Por isso, a seletividade do fármaco e a maneira com a qual ele atua contribuem para a minimização dos efeitos indesejados ● o fármaco ideal deve chegar no organismo e atuar somente no órgão-alvo, o que reduziria muito os efeitos indesejados (é o princípio da bala mágica). Entretanto, um fármaco real não vai seguir esse princípio. Fármacos estruturalmente inespecíficos - são fármacos que não tem um alvo particular, não tem a ação específica em um alvo (obs.: pela farmacologia tradicional, essa substância não é considerada um fármaco, mas não tem problema de chamá-la assim) - são substâncias que tem ação derivada de mecanismos físicos ou químicos, como alteração na bicamada lipídica, alteração de osmolaridade e reações físico-químicas. Observa-se então, que não existe um alvo específico. Fármacos estruturalmente específicos - são fármacos altamente específicos, ou seja, eles são específicos para alvos farmacológicos muito definidos. Isso porque eles têm na sua estrutura Farmacodinâmica química particularidades que fazem com que eles tenham afinidade para algumas substâncias do nosso organismo e, por isso, são considerados específicos. - mesmo com alvos definidos, eles ainda podem ter seletividade, ou seja, entre os alvos definidos, eles podem preferir uns a outros - relação ‘estrutura x atividade’ -> quase todos os fármacos específicos possuem similaridade estrutural que justificam a ação. Existe, então, uma porção da substância química que é responsável por um efeito e que interage melhor com determinado alvo farmacológico. - por conta dessa relação, várias famílias químicas de fármacos são similares em ação (tanto pensando em características cinéticas em comum quanto pensando em características dinâmicas). Então, as similaridades estruturais justificam que elas sejam agrupadas em classes de fármacos. - com base na estrutura química de um composto, outros podem ser criados a partir de algumas alterações estruturais. Uma parte específica vai determinar a ação, a farmacodinâmica, já o restante vai determinar a farmacocinética, como a distribuição do fármaco, por exemplo. Por isso, com base na estrutura de uma substância, dá para criar outras substâncias com características químicas diferentes (mantendo o grupo funcional para manter a farmacodinâmica), com ações farmacológicas iguais ou muito parecidas e com farmacocinética parecida ou variando de acordo com as diferenças químicas. (exemplo: cocaína que foi modificada e deu origem a procaína e a noradrenalina que também foi modificada e deu origem ao salbutamol - slide 7). - existem forças de atração eletrostáticas/químicas que servem como fatores que fazem com que os fármacos estruturalmente específicos atuem em alvos farmacológicos definidos. é importante ressaltar que essas interações não são permanentes, o que é muito importante, pois a maior parte dos fármacos atua de forma reversível. Entretanto, existe a possibilidade de o fármaco realizar ligações covalentes, o que é irreversível (é muito exceção) -> Quanto maior é a força de interação, mais duradouro é o efeito do fármaco, o que pode dar um efeito extremamente prolongado, como no caso dos fármacos que fazem ligação covalente. - Usando a propriedade de ‘estrutura x atividade’, pode-se unir o grupo funcional de dois fármacos, reduzindo a estrutura química e desenvolvendo novos fármacos que unem os grupos funcionais e, consequentemente, a ação deles, o que ajuda nos tratamentos, por exemplo. Isso dá origem a um fármaco de ação dual. Alvos farmacológicos usuais - fármacos específicos precisam atuar em alvos definidos, ou seja, precisa acontecer a interação entre o fármaco e o sítio receptor (nem sempre esse receptor é um receptor de membrana). - Quando um fármaco atua em um alvo, ele modula a ação desse alvo e modifica uma função biológica que já existe. - Existem pelo menos 6 alvos principais de ação de fármacos. Os alvos principais são: ● Receptores nucleares: - Requer passagem do ligante pela membrana celular (lipossolubilidade). - menor velocidade de efeito - O fármaco consegue passar pela membrana da célula (pré-requisito para que o fármaco atue nos receptores nucleares, pois ele deve passar pela membrana para chegar nos receptores, que estão localizados no núcleo ou no citosol) - Causa alterações em produtos genéticos, por isso é um processo lento (precisa de uma modulação genética, um efeito de transcrição, tradução, de processos que levam tempo para acontecer, fazendo com que o fármaco leve dias para causar um efeito farmacológico) - efeitos/consequências a LONGO PRAZO - Os exemplos principais são os hormônios esteroides (sexuais/glicocorticoides) e T3/T4. ● DNA, RNA e alteração na função gênica: - fármacos inibidores da polimerização de nucleotídeos (impedem duplicação, transcrição...) - fármacos inibidores de síntese proteica, como alguns antibióticos - fármacos que podem alterar o grau de metilação/acetilação de histonas (epigenética), o que faz com que o material genético fique mais ou menos disponível para ser expresso. - exemplos: antimicrobianos, antineoplásicos... ● Receptores transmembrana acoplados a atividade enzimática: - estruturas transmembranas presentes nas células que são acopladas com algum tipo de atividade - Ligante induz “dimerização”do receptor transmembrana - Porção catalítica: quinase, adenilatociclase, guanilatociclase - A porção roxa é a porção transmembranar. Quando os ligantes interagem com essa porção roxa, ocorre a dimerização (formação de um dímero - duas porções roxas se aproximando), o que ativa o receptor e permite com que aconteça uma cadeia de fosforilações. existem 2 tipos de receptores: A. receptores transmembranares que tem atividade enzimática própria: - existe, acoplada à porção transmembrana, uma porção catalítica (pode ser uma quinase, uma adenilatociclase, …). Esse é um exemplo dos receptores tirosina quinase (TK) no caso da insulina - RECEPTORES COM ATIVIDADE QUINASE INTRÍNSECA: tem a capacidade de causar auto-fosforilação cruzada (tirosina/treonina/serina). Ex. fatores de crescimento, insulina etc. Na maioria das vezes levam a produção de fatores de transcrição, causando modificação na expressão gênica, alteração na produção de proteínas, entre outros (por isso têm resposta relativamente lenta). B. receptores que recrutam enzimas que estão livres no citosol - RECEPTORES QUE RECRUTAM QUINASES CITOSÓLICAS: o domínio extracelular é ocupado por um ligante, acontece a dimerização e o recrutamento de enzimas citoplasmáticas (JAK, IRAK...) devido ao aumento da afinidade entre essas enzimas e o domínio intracelular do receptor. Após o fosforilamento dessa enzima, ocorre o recrutamento de outra via, culminando na regulação de genes (explica a baixa velocidade relativa dessa via). Exemplo: citocinas… ● Receptores acoplados à proteína G (GPCR): - tem velocidade intermediária - são receptores de membrana - esses são os principais alvos farmacológicos que a gente tem para a maioria dos fármacos - todos apresentam 7 alpha-hélice transmembranares (multiconformacional, ou seja, não tem uma conformação única, podem variar levemente a conformação) - na porção extracelular existem sítio de ligação com o ligante - na porção intracelular existem sítios de alta afinidade com a proteína G - a proteína G é um intermediário intracelular para levar o sinal de fora da célula para dentro da célula. Ou seja, ela é um intermediário que leva a informação de ligação de um receptor de fora da célula para dentro da célula. - Proteínas G são heterotriméricas (composta por cadeia α, β e γ). Além disso ela, na forma inativa, está ligada ao receptor e a um GDP. - quando um ligante se une ao receptor, ocorre uma transformação conformacional no receptor. Isso faz acontecer uma alteração conformacional na proteína G, que permite a troca de GDP por GTP. - essa troca de GDP por GTP faz com que a proteína G sofra uma mudança drástica na sua conformação, que leva tanto ao desacoplamento da proteína G do receptor quanto à liberação da porção α da porção β e γ. - a porção α isolada se encontra na forma ativa. Uma vez ativada, ela pode interagir com outras proteínas membranares, ativando essa proteína para exercer um determinado efeito. - depois de sinalizar a ligação do receptor ao ativar outra proteína, a proteína G tem uma alteração conformacional, o que a faz perder um fosfato, tornando a ter ligada na sua porção α um GDP. Isso a faz retornar para conformação heterotrimérica e a se acoplar ao receptor, voltando, assim, para a conformação inicial. **Obs.: novidade -> Subunidades α e βγ são ativas. A porção β e γ são mais rápidas, elas ativam canais iônicos e a porção α recrutando cascatas intracelulares muito detalhadas que podem causar no fim a ativação de canais iônicos. - Receptores acoplados à proteína G (GPCR) recrutam SEGUNDOS MENSAGEIROS (não efetores). Um segundo mensageiro é um intermediário celular que não é o causador final do efeito farmacológico. - desse modo, ocorre a união do ligante ao receptor, que vai ativar muitas proteínas G. Uma proteína G ativa uma enzima. Essa enzima vai produzir vários mensageiros, que vão se ligar a, por exemplo, um canal iônico, onde vai ocorrer efeito final. Assim, a os segundos mensageiros, além de ser um intermediário entre a ativação do receptor e o efeito final, também serve como um amplificador de sinal, uma vez que um receptor ativado ativa várias proteínas G, o que vai ativar várias enzimas, produzir muitos segundos mensageiros e ativar vários canais iônicos. - PRINCIPAIS TIPOS DE PROTEÍNA G (são mais de 16 tipos) E SEGUNDOS MENSAGEIROS: 1) proteínas Gs (G estimulatória): uma vez ativadas, elas ativam a adenilato ciclase (uma proteína de membrana), o que causa a produção do cAMP (então é o cAMP que é o segundo mensageiro associado à proteína Gs). 2) as proteínas Gi (proteína G inibitória): tem efeito contrário ao de Gs, uma vez que ela inibe o adenilato ciclase, reduzindo a produção de cAMP (que também é o segundo mensageiro dessa via) 3) proteína Gq: ela ativa a fosfolipase C, causando a produção de diacilglicerol (DAG) e IP3 por degradação dos fosfolipídios de membrana(tanto IP3 quanto DAG são segundos mensageiros da via da fosfolipase C). A via do IP3 leva ao aumento do cálcio intracelular e a via do DAG leva ao aumento da proteína quinase C -> com efeitos sendo recrutados mais adiante na via 4) porção βγ da proteína G que, em geral, atua em canais iônicos com efeitos mais rápidos, uma vez que permite a entrada e a saída rápida de íons, o que já leva a efeitos agudos (nos casos anteriores eram necessários um recrutamento de cascatas metabólicas intracelulares, o que é mais lento) -> por isso que tanto os receptores acoplados à tirosina quinase quanto os receptores acoplados à proteína G eram receptores metabotrópicos, pois eles modulam vias metabólicas intracelulares - Uma mesma proteína G pode “impactar” em várias vias: mesmo que se tenha um receptor transmembrana que recrute apenas uma proteína G, essa única proteína G pode ter impactos diferentes em várias vias metabólicas diversas -> um exemplo é a imagem. Ela mostra um receptor (em roxo) que recruta um único tipo de proteína G (em azul). Essa proteína G atua no adenilato ciclase, causando a produção de cAMP, o que vai provocar a ativação da proteína quinase. Daí em diante 3 coisas diferentes podem acontecer: aumento da lipólise; redução da síntese de glicogênio; e aumento da quebra de glicogênio -> tudo isso pode ser recrutado pela proteína quinase ativada por uma mesma proteína G ● Por que isso é interessante? porque com a ativação de uma mesma via, com um único receptor específico de membrana é possível ter uma diversificação de sinal, além de diferentes respostas metabólicas que vão sendo originadas frente a um único estímulo (nem sempre isso vai acontecer) ● isso é interessante para mostrar que um mesmo hormônio ou um mesmo transmissor pode ter respostas diferentes em tecidos diferentes, uma vez que um mesmo receptor pode culminar em respostas metabólicas intracelulares diferentes ● Proteínas com ação enzimática - existem enzimas em diversas partes no organismo e estas vão mediar reações químicas. Fármacos que atuam em enzimas podem atuar de duas formas: 1) ATIVANDO A ENZIMA: de forma direta (quando ele se liga à enzima e a ativa) ou de forma indireta (ele inibe um inibidor da enzima) 2) INIBINDO A ENZIMA: pode ser reversível (quando o fármaco só interage transitoriamente com a enzima) ou irreversível (quando o fármaco se liga de forma covalente à enzima) - exemplos: Inibidores da MAO (monoaminoxidase, uma enzima presente nas mitocôndrias que é responsável pela degradação de noradrenalina, adrenalina, serotonina e dopamina -> ao degradar essa enzima, impede-se a degradação desses transmissores), PDE5, COX2, AChE (enzima que fica ligada à membrana pós-sináptica e que realiza a degradação da ACh em colina e acetato)- Exemplos: ativadores da NOS e GCs. -> a imagem mostra a via metabólica do óxido nítrico -> a L-arginina é o precursor do Óxido nítrico, uma vez que ela é convertida em óxido nítrico pela NOS (óxido nítrico sintase) -> como ele é um gás, ou seja, ele consegue atravessar a membrana facilmente e ele atua na GC solúvel (guanilato ciclase solúvel, enzima responsável por converter GTP em GMP cíclico) -> GMP cíclico é um segundo mensageiro que vai atuar na PKG (é uma proteína quinase) e na PDEs (proteína fosfodiesterase), o que resulta em vários efeitos celulares diferentes - Existem fármacos que conseguem aumentar a produção de óxido nítrico aumentando a atividade da NOS - Também existem fármacos que conseguem aumentar a produção de GMP cíclico ativando a GC solúvel ***obs.: o viagra atua nessa via. ele é um inibidor da PDEs(enzima responsável por degradar o GMP cíclico, controlando a ativação dessa via), mantendo a GC solúvel por mais tempo, uma vez que ocorre o aumento de GMP cíclico -> resulta em vários efeitos celulares ● Canais iônicos - são comportas transmembranares para íons e possuem várias subunidades, então são multiméricos (comporta proteica transmembranar heteromultimérica) - se organizam de forma 3d, permitindo a delimitação de um poro central, podendo este ser seletivo ou não, o que vai depender dos aminoácidos que compõe esse canal e também do tamanho do poro - existem fármacos e agentes exógenos que podem causar obstrução do canal/poro - os canais são divididos em 2 grandes grupos: A) independente de ligante: são aqueles que funcionam de acordo com alterações na tensão elétrica, na distensão (ou seja, alterações mecânicas na célula), em incidência de luz ou de ondas específicas. ➔ Pode haver fármacos que induzem à alteração conformacional deste canal, causando sua ativação ou inibição (ou seja, embora eles sejam naturalmente independente de ligantes, podem existir fármacos que modulam a ativação desses canais) ➔ Esses canais possuem aminoácidos carregados que servem como sensores, em especial aqueles que são voltagem dependentes -> na imagem há o canal (em verde) e alguns aminoácidos (em vermelho) que funcionam como sensores, uma vez que são altamente carregados. Frente a modificações sutis na ddp da membrana ou entre o meio interno e externo, ocorre a alteração conformacional destes sensores (por causa da alteração da ddp, da distensão mecânica, da incidência de luz...), levando a uma alteração conformacional do canal como um todo, o que permite a abertura ou fechamento desses canais ➔ exemplos: Ex. Canais iônicos dependentes de voltagem (Nav, Cav, Kv), mecanoceptores (sensíveis a deformações celulares, em especial os relacionados a sensação de tato), fotoceptores (associados a recepção de luz, principalmente na retina)... B) dependente de ligante: eles são ativados por ligantes endógenos (substâncias produzidas pelo nosso organismo que são capazes de ativar esses canais de forma natural). Os fármacos que tem esse canal como alvo atuam modulando (inibindo ou induzindo) a probabilidade de abertura do canal ➔ exemplo: estrutura do receptor colinérgico nicotínico (que se liga a ACh). Ele é um canal transmembrana que possui 5 subunidades, além de 2 sítios de interação com ACh, ligante endógeno capaz de abrir esse canal (obs.: toda estrutura do canal é passível de sofrer alguma interação com alguma substância). O fármaco, então, é uma substância exógena que vai interagir com alguma parte do canal. ➔ outros exemplos são: - colinérgicos N - glutamatérgico NMDA (canal iônico em que o sítio de ligação natural do glutamato está em amarelo, mas mesmo assim, existem vários outros sítios de ligação de outras substâncias, sejam elas naturais ou não -> esses ligantes podem bloquear ou ativar o canal) e AMPA - GABAA: é um canal sensível ao transmissor GABA (sítio dessa substância está em amarelo). Existem antagonistas de GABA que competem pelo mesmo sítio, assim como existem outros locais sob os quais outras substâncias se ligam, causando o bloqueio ou a ativação do canal -> por exemplo, as variações hormonais durante o ciclo menstrual podem causar uma ativação maior ou menor desses canais e, durante a tpm, essa variação causa uma ativação menor desses canais, o que justifica as alterações comportamentais. Sistema de sinalização transmembrana - está na ordem de mais rápido para mais lento - os primeiros são os canais iônicos/receptores ionotrópicos -> são os mais rápidos, pois, ao mexer no canal, ocorre uma modulação rápida, gerando alteração da quantidade de íons intracelulares, o que pode causar hiperpolarização ou despolarização - os segundos são ou metabotrópicos, que são os receptores acoplados à proteína G -> podem modular canais iônicos ou enzimas de membranas, levando a segundos mensageiros, a alterações de rotas metabólicas intracelulares e aos efeitos celulares (o efeito é mais lento um pouco, uma vez que envolve cascatas bioquímicas) - os terceiros são receptores acoplados a tirosina quinase, que também são metabotrópicos. Ocorre ativação, autofosforilação, transcrição gênica, síntese de proteínas e efeitos celulares (é mais lento que os anteriores) - por fim, temos os receptores nucleares , em que há a ativação do receptor e alteração da expressão gênica, o que leva ao efeito mais lento *** Por que os mediadores intracelulares são o segundos mensageiros? isso é porque os primeiros mensageiros são os próprios ligantes (o que se ligou e interagiu com o receptor, causando uma alteração intracelular com posterior produção de um segundo mensageiro, que é quem leva a informação dentro da célula nos metabotrópicos) Exemplos fisiológicos No contexto total do organismo - existem várias vias diferentes que atuam por vários ligantes diferentes, com todas as possibilidades podendo acontecer ao mesmo tempo - os ligantes podem se ligar a vários receptores, o que dá uma rota diversificada já no receptor - as mesmas rotas metabólicas podem ser controladas por mediadores diferentes -> vários tipos de mediadores podem causar um mesmo efeito na célula , como no caso do relaxamento -> isso serve como mecanismo de controle do organismo, pois ter apenas uma via para controlar uma função é muito arriscado, já que se ocorresse algum problema nessa única via, haveria consequências muito sérias Múltiplos receptores “similares” - Existem vantagens em ter poucos mediadores/transmissores, mas vários receptores ou alvos similares (é quase uma regra no organismo, temos muito menos ligantes do que alvos no corpo, fazendo com que um ligante possua vários alvos possíveis -> ex.: adrenalina que tem vários tipos de receptores) ● Temos várias isoformas e subtipos de receptores diferentes (uma das justificativas é o splicing alternativo, pois ele retira uma fração de um gene, o que leva a uma formação de uma proteína diferente) ● Essa variação permite o “ajuste fino” de regulação fisiológica. ● Existe uma distribuição heterogênea do organismo dos receptores ● existe um ligante para vários tipos de receptores ● ex.: tanto receptor β1 quanto β2 são sensíveis à adrenalina, mas eles estão em locais diferentes (β1 no coração e β2 no pulmão). Além disso, a sensibilidade pode ser diferente, assim como a afinidade aos receptores. ● Outro fator importante é a quantidade, pois em baixas concentrações, o transmissor pode preferir se ligar a um tipo “A” de receptor e em concentrações maiores ele pode se ligar a um tipo “B” de receptor também (ex.: a adrenalina prefere se ligar a receptores β adrenérgicos do que α, já a noradrenalina é o contrário, ela prefere se ligar a α do que β, ou seja, existem dois transmissores que se ligam aos mesmos receptores, mas com afinidade diferente) ● ademais, receptores diferentes recrutam vias metabólicasdiferentes, o que pode causar efeitos diversos nos diferentes tipos de órgãos ● quando se tem vários tipos subtipos de receptores, há a possibilidade de se utilizar fármacos com seletividade a alguns desses subtipos, ou seja, fármacos que se ligam seletivamente a um subtipo de receptor ● EX.: Cav (com base nos seus subtipos é possível criar fármacos com efeito cardio- ou vaso- seletivos, com efeito para alguns tipos de epilepsia…) ● EX.: canais GABAa, que são sensíveis ao neurotransmissor GABA, principal transmissor inibitório o cérebro. Com base na composição, tem-se vários subtipos de subunidades diferentes. Isso faz com que, de acordo com a distribuição desses canais no cérebro, possam ter canais que vão estar em locais que controlam sono, ansiedade, consciência, entre outras coisas. Por isso, fármacos que atuam em canais GABA que tem preferência pelos que têm subunidade α1 são fármacos que podem modular hipnose, ou seja, sono; os que têm preferência pela subunidade α2 tem efeito na ansiedade; e os que tem preferência pelas subunidades α4 ou α6 tem efeito anestésico. ● EX.: Serotonina (5HT). Ela se liga a vários receptores de membrana (de 5HT1 a 5HT7), sendo que todos eles são acoplados à proteína G, exceto 5HT3, pois é um canal iônico. A serotonina possui ação rápida no canal iônico 5HT3 e ação lenta em todos os outros (como existem diferentes tipos de proteína G acopladas a esses receptores, a resposta é extremamente diversificada) ● EX.: Histamina, um mediador muito importante no organismo. Ela atua em pelo menos 4 receptores diferentes, sendo que esses receptores de histaminas são todos acoplados à proteína G (os conhecidos atualmente são os receptores H1, H2, H3 e H4) -> por ação desses diferentes receptores, podemos ter efeitos diferentes em cascatas -> tanto o receptor H1 quanto o H4 podem recrutar a proteína Gq, o que leva a ativação de fosfolipase C, de DAG, IP3… -> H4 também pode recrutar a proteína Gi, que tem efeito inibitório na rota do cAMP (AMP cíclico), assim como H3 -> H2 recruta a proteína Gs, com estimulação da produção de cAMP -> mesmo transmissor (histamina) -> diferentes receptores (H1, H2, H3 e H4) -> respostas celulares diferentes (ativação de fosfolipase C, inibição ou estimulação da produção de cAMP) Um alvo, múltiplos sítios receptores - Em canais iônicos: a possibilidade de vários sítios receptores em um mesmo canal iônico, podendo ser sítios de substâncias endógenas ou não ● Alvos ligantes-independentes podem ter sítios receptores. ● Naturalmente, o canal Nav é ligante independente, ou seja, não necessita de ligantes para funcionar, entretanto, várias substâncias conseguem modular a ação desse canal, uma vez que existem vários sítios de ligação que servem para algumas substâncias Especificidade VS. Seletividade - Especificidade: diz respeito de a substância ter ou não um alvo específico de ação. ● EX.: sal de fruta e carvão ativado não tem alvo, não são específicos ● EX.: propranolol e atenolol tem alvo (receptores adrenérgicos), são específicos. - Seletividade: capacidade de um fármaco que é específico em preferir um receptor ao outro ● EX.: propranolol é um antagonista β não seletivo (antagonista de receptores β adrenérgicos não seletivos, uma vez que ele não tem preferência pelos subtipos de β) ***OBS.: o propranolol é um antagonista β não seletivo, ou seja, entre os β ele não seleciona, mas isso NÃO quer dizer que ele não é seletivo como um todo, já que ele é seletivo para β, ele não bloqueia α -> ERRADO: propranolol é um antagonista adrenérgico não seletivo, uma vez que ele é seletivo para β -> CERTO: propranolol é um antagonista β não seletivo, ou seja, ele seleciona β, mas não seleciona o subtipo de β. ● EX.: atenolol (bloqueador β1 seletivo, ou seja, ele prefere bloquear β1 a β2) ● EX.: salbutamol (agonista β2 seletivo, pois ele prefere ativar β2 a β1) Alterações em alvos farmacológicos - Dessensibilização de receptores (também chamada de down-regulation ou taquifilaxia) - quando um receptor é usado com muita frequência, a tendência é que a resposta que ele causa comece a reduzir com o passar do tempo. Isso pode acontecer por 3 motivos principais: 1) Esgotamento de mediadores: -> se o fármaco, por exemplo, causa a liberação de um transmissor, com o uso frequente, em algum momento o transmissor vai se “esgotar”, finalizando o efeito 2) Alterações intracelulares (fosforilação) -> frente a uma ativação constante de receptor, ele pode sofrer uma fosforilação na parte interna e ser inativado. Mesmo que o ligante fique interagindo na parte externa, a parte interna está inativada (é quase uma forma de controle, já que evita uma ativação muito prolongada) -> mais comum 3) Internalização de receptores a longo ou curto prazo: é uma forma de controle agudo que é comum de acontecer -> a célula percebe que os receptores estão sendo ativados com uma frequência muito alta -> como isso pode trazer consequências, ela internaliza/engloba esses receptores e os torna inativos, já que eles não estão mais em superfície -> se a pessoa para de usar o fármaco e depois de um tempo retorna a usá- lo, o fármaco volta a causar um efeito máximo, uma vez que a internalização de receptores é transitória - a reversibilidade da internalização dos receptores depende do estado de fosforilação destes - na imagem um agonista de liga a um receptor transmembrana (ele está acoplado à proteína G, uma vez que é um receptor com 7 transmembranas) - pode acontecer, então, a fosforilação deste receptor e a ligação da β-Arrestina. - Esta, por sua vez, percebe quando o receptor está muito fosforilado (ou seja, está sendo ativado por muito tempo) e causa a internalização desse receptor - uma vez internalizado, ele pode passar por 2 caminhos diferentes - (1) ir para o lisossomo, onde vai ser degradado (seta 6) - ou (2), caso ele não esteja tão fosforilado, voltar a ser expresso na membrana (ou seja, esse efeito de internalização pode ser mais transitório ou menos transitório, já que se ele for degradado, a célula vai produzir novos receptores até retornar à quantidade normal de receptores na membrana, o que leva mais tempo do que se ele só estiver internalizado) - A exposição continuada a um ligante (no esquema está sendo chamado de agonista, que nada mais é do que um ligante que se liga ao receptor e ativa esse receptor) abre espaço para 2 tipos de dessensibilização: A) dessensibilização homóloga (mesmo alvo): quando um alvo/receptor é muito ativado e ele é dessensibilizado - Ex. heroína dessensibiliza receptores opióides, o que causa uma resposta reduzida a outros opióides; BZDs (paciente que usa muito rivotril tem resposta diminuída a outros benzodiazepínicos) B) Heteróloga (cruzada): quando um fármaco que atua em um receptor dessensibiliza não só aquele receptor, mas outros também, uma vez que ele ativa cascatas intracelulares que podem levar a fosforilação de receptores diferentes, reduzindo a resposta a outras substâncias - Resistência ou tolerância: - pode ser inata (quando é natural) ou aprendida(quando é induzida) - É usada para falar da redução de efeitos do fármaco e são dividida em 3 tipos: 1. Farmacocinética (em geral, é resultado de uma indução enzimática) - exemplo: ao usar um fármaco que aumenta a expressão de enzimas hepáticas, aumenta o metabolismo de outro fármaco, causando uma tolerância farmacocinética, já que vai ocorrer o aumento da eliminação desse outro fármaco, diminuindo sua concentração no organismo e, consequentemente, seu efeito. 2. Farmacodinâmica: quando ocorre a dessensibilização propriamente dita - grande uso de um fármaco -> perda de efeito ao longo do tempo -> tolerância farmacodinâmica 3. Plasmídeos e fatores de resistência: - exemplo: antibióticos -pode ser uma resistência inata (existem bactérias que são naturalmente resistentes a alguns antibióticos) ou aprendida (quando aquela bactéria passa a apresentar resistência ao antibiótico -> pode acontecer por transferência de plasmídeo, por mutações, entre outras coisas) - Supersensibilização: - também chamado de up-regulation ou hiperssensibilização - é quando ocorre o aumento da resposta de um agonista após o bloqueio continuado de receptores ou depleção crônica de transmissores (é justamente o contrário da dessensibilização) - nesse caso, os receptores não estão conseguindo ficar ativados por muito tempo, então a tendência é tentar aumentar a quantidade de receptores para contrabalancear isso ● exemplo: no Parkinson há uma perda quase absoluta de neurônios que produzem dopamina em alguma região do cérebro. Como essas regiões do cérebro vão ficar sem dopamina, alguns neurônios vão perceber que tem algo errado (já que seus receptores de dopamina não estão sendo ativados). Na tentativa de aumentar a chance de algum desses receptores serem ativados, eles aumentam o número de receptores, causando a hipersensibilização ● isso também acontece com depressão - quando se utiliza um agonista (se liga ao receptor, impedindo sua ativação) de receptor cronicamente, a resposta é a mesma, pois a célula começa a realizar a externalização de pool intracelular de receptores na tentativa de aumentar as chances de algum deles serem ativados. Isso pode aumentar a eficácia transdução intracelular de vias efetoras, por exemplo. - Sensibilização ou potencialização (tolerância reversa): - em geral, isso acontece quando há o aumento do efeito do fármaco. Existem 2 opções: - potencialização farmacocinética: quando se tem a inibição enzimática, ou seja, um fármaco inibe enzimas que degradam outro fármaco. Isso aumenta a concentração deste outro fármaco, o que aumenta seu efeito (ou até sua toxicidade). Ex.: cimetidina - potencialização farmacodinâmica: quando há bloqueio de receptores ou redução de transmissores que aumentam a expressão de receptores na superfície. exemplos; antagonistas em geral, como propranolol, café (antagonista de receptores de adenosina, um transmissor que sinaliza cansaço. Por isso que, ao usar cafeína, tem-se a sensação de ficar mais alerta -> OBSERVAÇÃO: se ocorre muita utilização de cafeína, há o aumento dos receptores de adenosina, então acontece o efeito rebote, com sensação de cansaço muito grande depois) Mentiras/conceito “engessados” - GPCR’s sempre se acoplam ao mesmo tipo de proteína G: nem sempre isso acontece (tem vários tipos de proteína G) - Somente a subunidade α da proteína G é ativa: têm outras subunidades ativas - Receptores inibitórios sempre tem resposta final inibitória: nem sempre, pois existem diversos neurônios no SNC, como os interneurônios, que são neurônios que podem estar só modulando o efeito de outros. Então podemos ter um neurônio inibitório que pode estar inibindo outro neurônio inibitório, ou seja, se houver um receptor inibitório nesse interneurônio inibitório, ocorre a inibição de um interneurônio inibitório que estava inibindo outro neurónio -> resulta na ativação deste neurônio que estava sendo inibido pelo interneurônio inibitório -> mecanismo é inibitório, mas a resposta final não necessariamente é inibitória - Seletividade é uma característica imutável do fármaco: seletividade é uma característica que depende de dose, pois se as concentrações estiverem altas, o fármaco pode se ligar a outros receptores também - Quanto mais seletivo, “melhor”: quanto mais seletivo um fármaco, mais previsível é o seu efeito, o que faz com que, em geral, seu uso seja mais seguro, pois haverá menos locais de ação, menos efeitos indesejados e menos efeitos em locais sob os quais não são pretendidos , mas não quer dizer que esse fármaco vai ser melhor, mais eficiente, mais vantajoso no sentido de resposta terapêutica.
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