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1 Beatriz Machado de Almeida Farmacologia – Aula 11 – Fármacos Antifúngicos • Classificação dos fungos; • Patologia dos fungos; • Tipos de infecções fúngicas; • Classificação dos antifúngicos. • Mecanismos de ação dos antifúngicos (com utilização clínica). ❖ Antifúngicos Inibidores da síntese de ácidos nucléicos: classe muito semelhantes aos imunossupressores antimetabólitos. ❖ Antifúngicos Inibidores da mitose: agem impedindo a formação do fuso mitótico e, consequentemente, a divisão. ❖ Antifúngicos Inibidores da síntese do ergosterol: O ergosterol nos fungos é uma molécula muito similar e com função muito parecida ao colesterol nos mamíferos. Ele tem função de aumentar a maleabilidade da bicamada lipídica. Se há inibição da sua síntese, há favorecimento da ruptura da membrana. ❖ Antifúngicos Inibidores da estabilidade da membrana: atuam via formação de poros, como é o caso da anfotericina B. ❖ Antifúngicos Inibidores da síntese da parede celular: Os fungos possuem tanto parede celular quanto membrana plasmática e a diminuição de um material polimérico das glicanas desestrutura a parede celular fúngica, facilitando sua morte. Fungos • Células eucarióticas sem mobilidade; • Não realizam fotossíntese; são microrganismos que estão entre plantas e organismos vivos/animais. Ou seja, possuem algumas características de vegetais e outras de animais. É unicelular; • Milhares de espécies, sendo o reino mais abundante que existe; • 50 são patogênicos ao ser humano. Classificação dos fungos 1. Leveduras (ex. Cryptococcus neoformans). 2. Fungos semelhantes a leveduras: produzem estrutura similar ao micélio (ex. Cândida albicans). 3. Fungos filamentosos com micélio verdadeiro (ex. Aspergillus fumigatus). 4. Fungos dimórficos: podem crescer como leveduras ou fungos filamentosos (ex. Histoplasma capsulatum). PATOGENIA DOS FUNGOS No geral, os fungos podem, para desenvolver um quadro de doença, seguir um caminho nos indivíduos. Eles precisam se aderir a superfície, coloniza, aqui entra as possibilidades, atingindo tecidos mais profundos (como a derme) e podem cair na circulação. Infecções fúngicas • Superficiais: atingem a camada superficial da pele; • Cutâneas: atingem a pele, pelos e unhas; • Subcutâneas: atingem camadas profundas da derme, tecido subcutâneo e osso; • Sistêmicas: quando ocorre disseminação do fungo pela corrente sanguínea; • Oportunistas: quando ocorre em virtude de imunossupressão que pode se dar por uso de medicamentos (quimioterápicos, imunossupressores ...), por doença de base (SIDA, HIV...). É possível observar que os fungos podem infectar diferentes regiões do organismo, levando a necessidade de diferentes formas farmacêuticas, p. ex. via tópica, via IV, via oral... é preciso observar o tipo de infecção e o agente etiológico. Algumas classes são mais afetivas em alguns agentes etiológicos que em outros. SUPERFICIAIS • Dermaatocomicoses (Tinhas) causadas pelo Trichophyton, Microsporum ou Epidermophyton; • Candidíase superficial. SISTÊMICAS No Reino Unido, a doença fúngica sistêmica (ou “disseminada”) mais comum é a candidíase. Fármacos antifúngicos 2 Beatriz Machado de Almeida Farmacologia – Aula 11 – Fármacos Antifúngicos Em outras partes do mundo: Blastomicose; Histoplasmose; Coccidiomicose; Paracoccidiomicose. Mais susceptíveis a infecções fúngicas Normalmente, o organismo humano, consegue lidar bem com fungos via defesas imunológicas. O que acontece é que as infecções fúngicas ocorrem mais em paciente que possuem algum nível de susceptibilidade. • Pacientes em UTI. • Pacientes imunossuprimidos (quimioterapia, transplantes). Por uso de fármacos, transplante de medula ou que possuem alguma síndrome. • Uso disseminado de antibióticos de amplo espectro. • Próteses. Alguns materiais acabam favorecendo a adesão e proliferação fúngica. Antifúngicos Antifúngico ideal • Amplo espectro de ação contra uma variedade de fungos patogênicos; • Excelente penetração no líquido cefalorraquidiano (LCR), na urina e no osso; • Baixa toxicidade farmacológica; • Múltiplas vias de administração. • O antifúngico ideal não existe. Existe uma composição de características que tornam determinados antifúngicos mais indicados para determinados agentes etiológicos ou tipo de infecção. • A nistatina é da classe dos antifúngicos com ação similar a anfotericina B (poros), porém a nistatina é administrada unicamente por via tópica. Então, se o paciente tiver uma meningite fúngica, a nistatina não será uma opção. A nistatina não está disponível em múltiplas vias de administração, não penetra no LCR, urina e ossos, mas tem baixa toxicidade farmacológica e relativo amplo espectro. Histórico A história dos antifúngicos começa em 1950 com a descoberta da Griseofulvina (inibidor do fuso mitótico) e da Anfotericina B (desestabilizador de membrana celular), fármacos que são isolados de fungos. Os pesquisadores observaram que existiam algumas colônias de fungos que cresciam isoladas, não permitiam o crescimento de outros fungos ao redor na placa de cultura, pensaram que era possível que esses fungos produzissem alguma substância que impediam o crescimento de outras espécies. Então, eles isolaram essas substâncias e testaram a ação antifúngica delas, eram a Griseofulvina e a Anfotericina B. Ao longo dos anos muitas outras classes foram descobertas. AGENTES ANTIFÚNGICOS NATURAIS • Anfotericina; • Griseofulvina; • Equinocandinas. De origem bacteriana ou fúngica. AGENTES ANTIFÚNGICOS SINTÉTICOS • Azóis (cetoconazol, fluconazol, miconazol) Alvos moleculares dos antifúngicos Existem fármacos que atuam: no fuso mitótico (Griseofulvina); na síntese de DNA, os antimetabólitos (Flucitosina); na membrana (poros), os polienos (Anfotericina B); na parede celular, afetam a produção de 1,3-glicano (Equinocandinas); no retículo endoplasmático, inibição da síntese de ergosterol (Alilaminas, Benzilaminas, Imidazólicos, Triazólicos). 3 Beatriz Machado de Almeida Farmacologia – Aula 11 – Fármacos Antifúngicos Inibidores da síntese de ácidos nucleicos Flucitosina MECANISMO DE AÇÃO Ela age prejudicando a formação de material genético fúngico. Antimetabólito! Uma característica dela que garante seu uso como antifúngico e não como imunossupressor ou antitumoral é o fato dela majoritariamente conseguir acessar o citoplasma celular a partir de um transportador, a citosina permease, específico dos fungos. Isso significa que a ação antimetabólica da Flucitosina só vai acontecer em fungos. A Flucitosina tem uma baixa permeabilidade na membrana celular dos mamíferos; se fosse alta, seria candidata a imunossupressor ou antitumoral. No citoplasma fúngico ela participa de uma cascata de reações químicas que vai dar origem a substância ativa, a 5-fluorodeoxiuridina monofosfato, que vai inibir a ação da Timidilato sintetase. A Flucitosina foi administrada e teve contato com a citoplasma fúngico através da citosina permease. Uma vez no citoplasma, ela começa a sofrer reações enzimáticas, a primeira a através da citosina desaminase que a transforma em 5-fluoruracila, que tem o mesmo nome do imunossupressor fluoracila. Depois, a 5-fluoruracila sofre outra reação pela Uridina fosforibosil transferase, sendo transformada em 5-fluoruracila monofosfato que também sofre reação pela ribonucleotideo redutase se transformando em 5-fluorodeoxiuridina monofosfato, molécula ativa, que impede a ação da Timidilato sintetase. A Timidilato sintetase converte a deoxiuracila em deoxitimidina (retângulo vermelho), que é o constituinte do DNA. Com a diminuição da sua produção, reduz a produção de DNA e da divisão celular. Se observar, circulado de vermelho aparece a anfotericina B comocoadjuvante. ASSOCIAÇÃO DA FLUCITOSINA COM ANFOTERICINA B • Flucitosina + Anfotericina B é útil para micoses sistêmicas. • Flucitosina como único medicamento: rápido desenvolvimento de resistência. A flucitosina induz o fungo a produzir resistência muito rapidamente. Essa resistência está principalmente em mutações no transportador (citosina permease), na citosina desaminase e na uridina fosforibosil transferase. Essas mutações acontecem de forma a diminuir a entrada da Flucitosina e diminuir a conversão dos intermediários, com isso tem uma menor diminuição de atividade da timidilato sintetase e uma menor diminuição da síntese de DNA e divisão celular. • Anfotericina B promove o aumento da captação de flucitosina pelas células fúngicas através da criação de poros. • Então, é muito mais comum utilizar a Flucitosina + Anfotericina B do que apenas a Flucitosina. CATACTERÍSTICAS Os efeitos adversos da FLucitosina são parecidos com a 5-fluoracila dos imunossupressores. Apesar da fluocitosina não possuir uma boa permeabilidade em células que não são fungos, o pouco que consegue atravessar, pode causar, em alguns pacientes, um pouco de reação antimetabólica na medula óssea, prejudicando a formação de DNA nas células sanguíneas novas. O mesmo acontece no TGI, que 4 Beatriz Machado de Almeida Farmacologia – Aula 11 – Fármacos Antifúngicos também são células que têm alta proliferação e o prejuízo da mesma pode levar a náuseas e vômitos. *grande volume de distribuição porque se liga pouco as proteínas plasmáticas. A flucitosina não estão para os fungos como as quinolonas estão para as bactérias. Isso porque as quinolonas não são antimetabólitos, são inibidores da topoisomerase. Inibidores da mitose dos fungos Griseofulvina MECANISMO DE AÇÃO Tem como alvo farmacológico a tubulina, proteína importante na formação do fuso mitótico, porque ela se polimeriza formando os microtúbulos. Sem a formação dos microtúbulos, há a redução da divisão fúngica, ou seja, a griseofulvina é um fungistático. Leva a redução do crescimento e não indução a morte. Com a diminuição do crescimento, o sistema imune do indivíduo tem a capacidade de reduzir a proliferação. CARACTERÍSTICAS ❖ O uso terapêutico da griseofulvina oral é limitado, baixa absorção oral; ❖ Acumula-se nas células precursoras de queratina e liga-se a queratinas das células diferenciadas; ❖ Crescimento de pele, dos cabelos ou das unhas livres de infecção por dermatófitos; ❖ Na maioria das situações a griseofulvina parece ser funfistática.; ❖ Não é efetivo contra leveduras e fungos dimórficos. ❖ Muito insolúvel, por isso sua baixa eficiência quando administrado por via oral. ❖ A absorção melhora ao se administrar com alimentos gordurosos porque consegue aumenta um pouco a capacidade de solubilização, já que o meio vai estar um pouco mais lipídico. ❖ Tratamento prolongado, já que a velocidade de eliminação do fungo vai depender da velocidade do sistema imunológico. ❖ O álcool aparentemente inibe a metabolização da griseofulvina, aumentando sua concentração e efeitos adversos. ❖ A posologia é ruim para o paciente, intervalo de 6h. ❖ Indivíduos com histórico de lúpus podem ter mais reações alérgicas, serem mais sensíveis. ❖ Acessa no SNC e gera problemas por isso. ❖ Os efeitos adversos hematológicos ocorrem porque ela também afeta, em menor grau, a formação do fuso mitótico de algumas células dos mamíferos. Inibidores da síntese do ergosterol • Inibidores da esqualeno-epoxidase (Alilaminas e benzolaminas); • Inibidores da 14ª-desmetilase (azóis). Resumo da via sintética de formação do ergosterol: o ergosterol tem a função fúngica parecida com a função do colesterol no que diz respeito a estabilidade e 5 Beatriz Machado de Almeida Farmacologia – Aula 11 – Fármacos Antifúngicos maleabilidade da bicamada lipídica. Então, o ergosterol fica entre os fosfolipídios de membrana para garantir que não haja rompimento. A sua síntese tem origem na acetil coenzima A, que é o mesmo precursor do colesterol nos mamíferos. Acetil Co-A é convertido em esqualeno, depois em esqualeno epoxedo, pela esqualeno epoxidase (alvo número 1 das classes), é convertido em Lanosterol, que então se torna o ergosterol, pela ação da 14-a-demetilase (alvo número 2). No fim das contas, independentemente se o fármaco vai inibir a 14-a-demetilase ou esqualeno epoxidase, o resultado final vai ser o mesmo, redução da síntese de ergosterol. Inibidores da Esqualeno Epoxidase ALILAMINAS E BENZILAMINAS Essas duas classes vão inibir a esqueleno epoxidase. • Terbinafina e naftifina → Alilaminas; • Butenafina → Benzilamina. Inibindo a esqualeno epoxidase, reduz a produção de lanosterol. Terbinafina *Biodisponibilidade baixa que pode ser explicada pela sua alta lipofilicidade, já que apesar de entrar fácil pela bicamada lipídica, ele precisa estar solubilizado em meio aquoso para isso. Então, a pouca dose que é absorvida consegue fazer seu efeito, dose essa que já foi regulada e quantificada pelos ensaios pré clínicos. OBS.: A biodisponibilidade é uma característica de interação físico/química, já o CE50 tem a ver com a necessidade da dose para que o efeito farmacológico apareça. Quanto menor a biodisponibilidade, maior será o CE50. *A Cimetidina inibe a enzima que metaboliza a Terbinafina. Já a Rifampicina é o indutor enzimático da enzima que metaboliza a Terbinafina. Naftilina e Butenafina • Só disponível na forma tópica. • Mecanismo de ação similar ao da Terbinafina. • Amplo espectro de atividade antifúngica. • Tratamento de tinha do corpo, infecções cutâneas. Inibidores da 14 alfa-desmetilase Azóis São os antifúngicos mais famosos. Miconazol, Econazol e Oxiconazol são de uso tópico, entanto o Cetoconazol é encontrado para uso tanto tópico quanto sistêmico. São agrupados na classe dos imidazois por conter o anel (circulado em vermelho). 6 Beatriz Machado de Almeida Farmacologia – Aula 11 – Fármacos Antifúngicos MECANISMO DE AÇÃO • A ação deles é em uma etapa posterior das reações bioquímicas de produção do ergosterol. • Inibem a enzima fúngica 14 a-desmetilase. • Inibem então a síntese de ergosterol. • Desestabilizam a membrana fúngica, levando o fungo a morte. Normalmente é mostrado nos livros que o lanosterol é convertido diretamente em ergosterol, mas bioquimicamente não é o que acontece. A 14 a- desmetilase não converte diretamente o lanosterol em ergosterol, converte o lanosterol em zimosterol e, outras reações químicas, vão levar a formação do ergosterol. Mas no fim das contas é aceito dizer que a 14 a-desmetilase interfere na formação do ergosterol. Os azóis inibem a 14 a-desmetilase e, consequentemente, diminui a transformação do lanosterol em ergosterol. CETOCONAZOL ❖ *Rifampicina, antiácidos, antagonistas dos receptores H2 diminuem a absorção do cetoconazol. ❖ Tem uma característica de interagir com o sistema microssomal, ou seja, muitas enzimas que metabolizam fármacos no fígado são inibidas pelo cetoconazol. Por isso, quando prescrever, é importante confirmar a questão metabólica. ❖ Outra característica interessante é a interferência em síntese de hormônios esteroides e gonadais. Além da diminuição da libido e diminuição do crescimento de pelo. ❖ O ergosterol é um parente químico do colesterol e o colesterol é um percursor desses hormônios estereoidais e gonadais. Tem uma faixa terapêutica curtinha, não afeta o SNC, e tem uma boa absorção no TGI, sendo o único Imidazol que pode ser administrado via oral. EFEITOS ADVERSOS Triazóis: (núcleo triazólico melhora afinidade pela enzima). Tem 3 nitrogênios e por isso tem mais afinidade por 14 alfa desmetilase; são mais potentes e tem um espectromaior que os imidazóis. Há o fluconazol como mais famoso representante. 7 Beatriz Machado de Almeida Farmacologia – Aula 11 – Fármacos Antifúngicos ITRACONAZOL O itraconazol é o mais potente da classe. • Via oral e IV; • Extenso metabolismo hepático; • Altamente lipossolúvel; • Meia vida de 36H. • Não penetra o LCR; • Interage com enzimas microssomais; • Mais potente dos azóis. Efeitos adversos: hepatotoxicidade, distúrbio TGI, cefaleia, tontura, dor abdominal. Fluconazol • Via oral ou intravenosa; • Excelente biodisponibilidade por via oral; • Atinge concentrações elevadas no LCR; • Meia vida de 25 H; • 90% são excretados inalterados na urina; • É o azol que menos possui efeitos sobre as enzimas microssomais hepáticas. • Fármaco de escolha pra tratar a meningite criptocócica. OBSERVAÇÕES 1. Saber se atinge ou não SNC e LCR. Por que essa informação é importante na classe dos antifúngicos? Por conta das possíveis infecções fúngicas no SNC. Por exemplo um paciente com meningite criptococica. Eu vou administrar Intraconazol? Não, pois não penetra no LCR. 2. É o azol que possui menos efeitos sobre enzimas hepáticas; importante para pacientes que usam vários medicamentos; evitar interações medicamentosa. Inibidores da estabilidade da membrana dos fungos Polienos Origem: biossintetizados por fungos. São caracterizados por possuírem aquelas duas características da anfotericina B; são moléculas anfipáticas e por isso interagem com os lipídios de membrana e a outra região da molécula fica voltada para o polo, permitindo a passagem de íons e água. Repare que todos os representantes da classe têm a mesma caraterística química e tem ações idênticas. MECANISMO DE AÇÃO Interagem majoritariamente com o ergosterol da membrana, formando poros. ANFOTERICINA B A anfotericina B é o representante mais famoso da classe, se intercala na membrana plasmática, formando poros e levando a um desequilíbrio eletrolítico do fungo. Não é uma molécula só que forma o poro; é preciso ter camadas, um encaixe para que forme um poro, para passagem da água e íons. Obviamente, a anfotericina não vai formar complementaridades com os outros, vai ficar perdida. Porém o ergosterol é uma substância que vai orientar a formação dos polienos. Logo a formação do canal não é unicamente aleatória. CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS REPRESENTANTES : • Anfotericina B: Insolúvel em água; Via IV principalmente; Fungicida ou fungistático. 8 Beatriz Machado de Almeida Farmacologia – Aula 11 – Fármacos Antifúngicos Nistatina: não sofre absorção sistêmica; forma tópica; cândida. EFEITOS ADVERSOS: • Toxicidade relacionada a infusão: febre, calafrios, cefaleia, hipotensão. TNF-a; IL-1; • Toxicidade mais lenta: insuficiência renal, anemia (por falta de produção de eritropoetinas): São cumulativas e depende da dose. • Cerca de 80% dos pacientes que usam anfotericina B desenvolvem insuficiência renal. Inibidores da síntese da parede celular Equinocandinas MECANISMO DE AÇÃO Inibe a síntese 1,3 B- glicano – necessário para manter a estrutura das paredes. Primeiro deve-se entender/relembrar como está estruturada a membrana celular e a parede celular dos fungos. Lembrando que os fungos estão entre planta e animal, isso também é característico na formação de sua parede e de sua membrana. Pois, eles possuem tanto parede celular (característica também de plantas), quanto a membrana celular que é característica de animais. Dentre os componentes da parede celular fúngica temos: quitina, dois polímeros de carboidrato (b1,6 e b1,3 glicano) e as manoproteínas. Essa classe de fármaco atua inibindo uma enzima beta 13glicano sintase – ela (enzima) sintetiza os polímeros de beta 1,3 glicano. Com a inibição dessa enzima temos a inibição da formação da estrutura que é fundamental para a estabilidade da parede do fungo. Como curiosidade, a beta 1,3 glicano é um polímero de monômeros de açúcar ligados via carbono 1 e carbono 2, por isso o “1,3”. Então, os fungos tem uma enzima específica para sintetizar o beta 1,3 glicano, para juntar esses monômeros de açúcar. E, dessa forma, sem a presença desse polímero, beta 1,3 glicano irá gerar um estresse osmótico (fragilidade) na parede celular, ou seja, a saída e entrada de água desordenada, lise celular e morte do fungo. CASPOFUNGINA • Liga-se altamente as proteínas do plasma; • É metabolizada no fígado; • Penetra pouco no LCR; • Meia vida de 9-10 H. MICAFUNGINA Foi aprovada para o tratamento de candidíase esofágica e para profilaxia antifúngica em receptores de transplantes de células tronco hematopoiéticas. São dois representantes da classe: Caspofungina e Micafungina. Ambas as moléculas são originárias de fungos; nós não temos capacidade química para sintetizar essa complexidade de molécula. A micafungina não atravessa o líquido encéfalo raquidiano, ela tem uma polaridade muito grande e ela é grande demais para atravessar a barreira hematoencefálica e hidrossolúvel. Então, quando você imunosuprime esses pacientes, eles estão muito propensos a infecções fúngicas, e assim, você trata com micafungina profilaticamente para que ele não tenha. 9 Beatriz Machado de Almeida Farmacologia – Aula 11 – Fármacos Antifúngicos A tabela acima mostra as opções de tratamento mais comuns para os microorganismos correspondentes. Então repare que os polienos (nistatina, anfotericina B) são muito mais utilizados para tratamento do Cryptococcusneoformans do que os Azóis. E assim vai. Tem fármacos que são mais específicos para determinados agentes etiológicos. Então, para finalizar, foi dito sobre todas as classes de antifúngicos: • Polienos: que causam poros na membrana celular; • Equinocandinas: atuam inibindo a síntese de 1,3 glicano; • Azóis e terbinafina: atuam na síntese metabólica de ergosterol; • Flucitosina: um antimetabólito, prejudica a formação do DNA, um fungistático; • Griseofulvina: que atuam inibindo a formação do fuso mitótico se ligando a tubulina. PERGUNTAS DE ALUNOS: ❖ Cetoconazol interage com AAS? Não tem interação! ❖ Por que em gineco sempre associam oral + tópico? A nistatina não é suficiente? Prof responde: “eu confesso que as experiências clínicas que tive com familiares/parentes que usaram com fins ginecológicos, a via tópica era suficiente. Mas não sei se tinha algum caso / fator etiológico de risco que seja necessário essa associação, é possível, mas não é todo caso!”
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