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1 AV1 – Farmacologia – Prof.º Ney – 4º período – Fernanda Pereira – 2021.1 A farmacodinâmica estuda os eventos resultantes da interação do fármaco com seu receptor, analisando a especificidade, afinidade, ação e efeito do fármaco. Essa parte da farmacologia é dividida em duas: ação e efeitos. Geralmente, a droga tem uma única ação que pode gerar muitos efeitos. Nem sempre sabemos como explicar a ação de uma droga. No passado, muitos medicamentos que foram para o mercado tinham ação desconhecida. Ainda temos drogas no mercado em que sua ação em determinadas situações ainda está sendo conhecida. Assim, a ação de uma droga pode ser desconhecida ou pode ser conhecida. A ação conhecida pode ser específica ou inespecífica. A ação inespecífica corresponde a droga que produz ação sem interferir com receptores. Enquanto, uma droga de ação específica interage com um receptor especifico. Questão de prova! Uma droga inespecífica é uma droga que atua em vários tipos de receptores? Resposta: Não! Uma droga inespecífica não interfere com nenhum receptor. Exemplo de droga inespecífica: Medicamento com bicarbonato de sódio (anti ácidos) aumentam o pH sem interagir com receptores ao chegar ao estômago. Efeito é o que a droga vai produzir como resposta após o uso. No néfron temos o glomérulo. O manitol é uma droga de ação inespecífica, pois ela não precisa interagir com um receptor para desempenhar sua ação. O manitol é filtrado no néfron e aumenta a osmolaridade no seu interior, provocando um aumento da excreção de água pela urina. Pode-se dizer que a ação do manitol foi aumentar a osmolaridade no túbulo renal de forma inespecífica porque não houve interação com nenhum receptor. Jonh Langley (1878) – provou a existência de receptores. Como? Pegou um coração, calculou a massa cardíaca, número de células, e superfície quadrada das células. Em seguida, introduziu digitálicos, o que provocou o aumento da força de contração cardíaca. No entanto, o número de moléculas não era suficiente para cobrir toda a superfície das células cardíacas. Então, Langley concluiu que haveriam receptores na membrana das células que quando ativados realizavam efeitos. Receptores: são derivados proteicos que podem estar na membrana celular, no núcleo, citoplasma e até mesmo fora da célula. O receptor é um alvo que tem uma determinada estrutura que possui afinidade apenas por algumas moléculas, e essa afinidade é variável dependendo da estrutura da molécula. Especificidade corresponde ao reconhecimento do fármaco ao receptor e está diretamente relacionada a estrutura do fármaco. Enquanto, a afinidade esta Farmacodinâmica 2 AV1 – Farmacologia – Prof.º Ney – 4º período – Fernanda Pereira – 2021.1 relacionada a força da ligação ao receptor, ou seja, a intensidade da ligação entre o fármaco e o receptor. A afinidade pode ser medida em um gráfico de dose X efeito de fármacos agonistas, por exemplo. O receptor ao ser acionado pelo ligante pode ser ativado e irá desempenhar sua ação. Intensidade da ligação Van der Waal – ligação de fraca afinidade Ligações covalentes – ligações de alta afinidade, como por exemplo, fonte de sulfeto. Cinética da interação ligante – receptor Vários fatores alteram o equilíbrio de interação ligante- receptor. Isoterma de Langmuir O modelo de isoterma de Langmuir considera que uma vez os receptores são ocupados eles se tornam indisponíveis, sendo assim a oferta de receptores desocupados vai diminuindo até que todos estejam ocupados. Nesse momento, em que não há mais receptores livres diz-se que o sistema saturou. Teoria da ocupação de Clark: o efeito de determinadas drogas seria um efeito proporcional ao número de receptores ocupados. A eficácia só é conseguida com a ligação do fármaco ao receptor, gerando um estímulo (ação) e em seguida o efeito. Isso só ocorre devido a capacidade da droga se ligar ao receptor e ativá-lo, produzindo efeito. Conceito atividade intrínseca: capacidade do fármaco produzir alteração conformacional no receptor, ativando-o. Após a ativação do receptor ocorre a transdução, que consiste na ativação de cascatas sinalizadoras, através de uma rede complexa, que determina uma resposta biológica final. No caso de uma transdução de sinal intermembrana realizada através da ligação do fármaco ao receptor intermembrana haverá a comunicação entre o meio extracelular e o meio intracelular. Eficácia: capacidade da droga produzir efeito com a mínima quantidade da droga. Potência: força de ligação da droga ao receptor com a mínima quantidade da droga disponível. Uma droga para ser agonista precisa apresentar especificidade por aquele receptor, afinidade e atividade intrínseca. A droga simplesmente modula na célula o que ela é capaz de fazer através do receptor, realizando a transdução do sinal. Então, uma droga só provoca no tecido o que ele já é capaz de fazer. Como assim? Uma célula que realize contração ao sofrer a ação de um agonista continuará fazendo contração, mas de uma forma mais intensa. Conversando sobre algumas substâncias... Histamina se liga ao receptor H1 causando efeitos como: prurido, queda da pressão, edema, vasodilatação. Pode-se dizer que a histamina ativa o receptor H1, tem atividade intrínseca e eficácia. O anti-histamínico é um antagonista de H1 e impede que a histamina desempenha sua ação. Então, quando o anti-histamínico se liga ao receptor H1 ele não faz nada no receptor, não tendo efeito nem eficácia; ele impede a histamina de ter efeito. A histamina quando se liga aos receptores H3 estimula a vigília, por isso anti-histamínicos “dão sono”. Buscopan® tem escopolamina que é antagonista da acetilcolina, e impede que haja a contração do músculo liso, reduzindo a cólica. Diazepam interfere com o receptor do GABA, ajudando o GABA a abrir canais de cloro, agindo nos núcleos da rafe, e, assim, reduzindo a ansiedade. 3 AV1 – Farmacologia – Prof.º Ney – 4º período – Fernanda Pereira – 2021.1 Propranolol é um antagonista dos receptores de adrenalina. Atropina é um antagonista da acetilcolina. Em um gráfico de dose e efeito é impossível colocar o antagonista. Como avaliar a resposta do antagonista? Sabendo que o antagonista altera os efeitos do agonista, a avaliação da resposta do antagonista é feita observando o comportamento do agonista em um ambiente com agonista. Agonista é aquele fármaco que se parece com a molécula fisiológica, entra no mesmo receptor que a substância endógena (precisa ter especificidade e afinidade) e produz atividade (ação da resposta biológica). Antagonista é aquele fármaco que tem especificidade, tem afinidade, mas não gera atividade, apenas impede que o agonista natural se ligue, criando um efeito estérico. Agonista pleno é a droga que tem atividade intrínseca igual 1. Eficácia igual a 1. Atinge o efeito máximo. Exemplo: morfina. Um pouco sobre a morfina... A morfina na membrana do mastócito pode levar a liberação maciça de histamina. Em caso de overdose com morfina deve-se prescrever naloxona, anti-histamínico, corticosteroide. E, caso haja choque usar adrenalina. Agonista parcial é a droga que tem a eficácia/atividade intrínseca maior que zero e menor que 1. Não atinge o efeito máximo. Agonista parcial é agonista quando ele está sozinho e antagonista quando ele está presente junto com outros agonistas plenos. Exemplo: Narlofina que é agonista na ausência de morfina, e antagonista na presença de morfina. Antagonistas correspondem as drogas que possuem eficácia igual a 0, ou seja, não produzem efeito. Exemplo: Naloxona. Três drogas que se ligam ao mesmo receptor: Morfina, Narlofina e Naloxona. Agonista inverso corresponde a droga que tem uma atividade intrínsecaexatamente inversa. Foi descrito nos receptores GABAS cerebrais. O GABA ao se ligar ao receptor, abre canal de cloro, o cloro entra na célula, deixando-a hiperpolarizada. O diazepam se liga ao receptor GABA, aumentando a afinidade do GABA, entra mais cloro e a célula hiperpolariza ainda mais. O flumazenil é antagonista do diazepam, o flumazenil bloqueia o receptor de GABA, fazendo com que entre menos cloro, a célula que estava hiperpolarizada, despolariza e o paciente acorda. Exemplo: Uma substância X consegue fechar o canal de cloro ao se ligar ao receptor. Assim, a célula fica muito mais excitável, aumentando o disparo pelo neurônio, deixando o indivíduo muito agitado e ansioso. Por isso o nome dessa substância é chamado de agonista inverso, e essa droga não tem uso clínico ou terapêutico. À nível de curiosidade... A atropina é um antagonista, mas já tem alguns artigos falando que ela pode ser um agonista inverso para os receptores de acetilcolina. Os receptores de membrana da célula podem estar acoplados ao canal iônico: receptor inotrópico. A droga se liga ao receptor, abre-se/fecha-se um canal e um determinado íon passa por esse canal caso ele esteja aberto. Exemplos de drogas que se ligam aos receptores inotrópicos: curare, 4 AV1 – Farmacologia – Prof.º Ney – 4º período – Fernanda Pereira – 2021.1 bloqueadores neuromusculares, anestésicos locais (terminação -caína). Acetilcolina se liga a receptores nicotínicos associados a canais iônicos. Benzodiazepínicos se ligam a receptores associados a canais iônicos abrindo canais de cloro fazendo influxo de cloro hiperpolarizando a célula. Os receptores de membrana da célula podem estar acoplados a proteína G. A proteína G é um sistema que ativa segundo mensageiro. Vamos ter muitos receptores acoplados a proteína G. O fármaco se liga ao receptor, ativando-o, a subunidade alfa torna-se ativa, ativando um sistema. Esse sistema ativado é variável, depende de qual tipo de proteína G foi ativado. A maioria dos remédios desse semestre interagem com receptores acoplados a proteína G. Os receptores de membrana da célula podem estar acoplados a sistemas enzimáticos. Receptor acoplado a enzima, receptor que modula sistema enzimático. Exemplos: prolactina, insulina, GH. AINES são inibidores de uma enzima (ciclo oxigenasse). Receptores capazes de ativar o sistema tirosina quinase que é o caso da insulina e dos IGFS. Os receptores podem ser intracelulares. Uma droga pode atuar em receptores intracelulares após atravessarem a membrana plasmática. Esteroides atuam dessa maneira. Transdução consiste na conversão da ligação da droga àquele receptor e a atividade intracelular que será gerada. Em outras palavras, transdução é uma interação de cascatas sinalizadoras, através de uma rede complexa, que determina uma resposta biológica final. Pode ocorrer através de receptores intracelulares ativados, o receptor citoplasmático associado ao esteroide é levado a cromatina e então haverá a síntese proteica comandada pelo esteroide. Canal iônico. Exemplo receptor nicotínico ganglionar, musculo esquelético, onde os receptores nicotínicos tem um canal de sódio na parte central. Quando a acetilcolina (agonista) se liga a esse receptor ocorre a abertura do canal de sódio e há influxo de sódio, despolarizando a célula. Receptor nicotínico é receptor para acetilcolina e tem um modelo muito parecido para o canal de GABA, canal de cloreto (alvo para barbitúricos, esteroides). No entanto, os efeitos são bastante distintos. Receptores ligados a segundos mensageiros associados a proteína G. O fármaco se liga a um receptor acoplado a proteína G. A proteína G se transloca e ativa o segundo mensageiro que pode interferir com a proteína quinase A ou C e ocorre interferência de processos celular. Proteína Gs está ligada a Adenil ciclase. O hormônio se liga ao receptor, ativa proteína Gs, a subunidade alfa é translocada e ocorre a ativação da adenilil- ciclase, essa enzima converte ATP em AMP cíclico. O AMP cíclico ativa várias proteínas quinases que atuam ativando e desativando diversos canais. O canal de sódio é ativado dessa forma, assim há influxo de sódio e despolarização celular, por exemplo. O fármaco ao se ligar ao receptor, ativa a proteína Gq, translocando a subunidade alfa, ativa-se a fosfolipase C formando IP3 e DAG. Isso promove a mobilização de cálcio do retículo para o citoplasma e resulta no aumento da atividade celular. A proteína G0 é acoplada ao sistema de cálcio calmodulina. A proteína G0 ativa o canal de cálcio, levando ao influxo de cálcio. O cálcio se liga à calmodulina e ocorrem uma série de atividades intracelulares ligadas a calmodulina. Regulação de receptor A regulação do receptor se dá através da síntese e degradação deles. Podemos ter doenças causadas por degradação de receptores como ocorre na miastenia graves. Fosforilação: Alguns receptores extracelulares podem ser internalizados e isso impede com que o fármaco não seja associado ao receptor, interferindo no acoplamento. Down regulation: quando você apresenta uma tolerância ao receptor, ou seja, quando o receptor para de responder a dose usual do medicamento. 5 AV1 – Farmacologia – Prof.º Ney – 4º período – Fernanda Pereira – 2021.1 Assim, observa-se menor afinidade e atividade. A down regulation leva a uma perda de sensibilidade do indivíduo aquela substância. A morfina causa tolerância metabólica e farmacodinâmica. Na tolerância farmacodinâmica pode ser reduzida a afinidade e a eficácia. A insulina vai perdendo afinidade e é necessário que seja aumentada a concentração de insulina. Assim, percebe-se que há tolerância de receptor. Na tolerância metabólica a metabolização da insulina é muito rápida reduzindo a concentração de insulina tão rápido que não há efeito. Up regulation é quando o receptor se torna mais sensível, ele passa a responder mais a uma dose menor. Quanto mais se usa a droga, mais atividade ocorre. A up regulation leva a uma super sensibilidade do indivíduo aquela substancia. Delta THC é agonista e atua no receptor canabinóide faz up regulation que faz a pessoa apresentar a síndrome amotivacional. O fármaco quando se liga ao receptor pode gerar dois efeitos, um efeito terapêutico e outro efeito adverso. Exemplo: o diurético se liga ao receptor e aumenta o volume urinário, fazendo a pressão cair. Com essa pressão baixa ocorre a liberação de noradrenalina que gera uma taquicardia reflexa, como um efeito adverso secundário. O fármaco também pode se ligar a diferentes receptores. Quando se liga a um receptor gera um efeito terapêutico e quando se liga a outro receptor causa um efeito colateral. Receptor Efetor Efeito F + R FR → X → Terapêutico/ adverso Ex: hipertensão – remédio vai levar a queda da pressão (terapêutico), mas se a queda for excessiva será adverso. F + R FR → X → → Y → Terapêutico + Adverso Ex: o fármaco se ligou a um mesmo receptor, mas gerou dois efeitos diferentes (1 terapêutico e 1 adverso). Nesse caso, que não tem como fugir do efeito adverso ele será conhecido como efeito secundário. F + R1 FR1 F + R2 FR2 → X → → Y → Terapêutico + Adverso: colateral Ex: esse é o verdadeiro efeito colateral, o efeito colateral acontece quando a droga atua em mais de um receptor, incluindo o receptor que não se deseja que ela se ligue. Como evitar o efeito colateral? Usar uma droga R1 seletiva ou usar antagonista de R2. Vamos supor que o miométrio de útero gravídico está contraindo precocemente e temos que ofertar uma substância para evitar as contrações precoces. É válido ressaltar que no miométrio tem-se receptores β-2. Sabemos que todos os receptores tem pontos de afinidade e de atividade.Os pontos de afinidade dizem respeito a qual substância será capaz de se ligar ao receptor. Nos pontos de atividade tem-se ativações de proteína Gs. 6 AV1 – Farmacologia – Prof.º Ney – 4º período – Fernanda Pereira – 2021.1 Substância 1 não tem reconhecimento entre as estruturas, portanto não é específica, uma vez que não há afinidade. Substância 2 é capaz de se encaixar nas duas células (tem afinidade) e também possui especificidade pelos dois receptores A e B. No entanto, a substância 2 possui afinidade mais afinidade pelo receptor B, uma vez que o receptor A tem dois pontos de atividade e a substância 2 só se liga à um desses pontos. Quando essa droga atua sobre o miométrio promove um relaxamento parcial no, uma vez que a substância é um agonista parcial do seu receptor. Enquanto, o efeito da droga em B é total, porque a substância 2 age como um agonista pleno, promovendo taquicardia nas células cardíacas. Substância 3 é um agonista A seletivo, tem especificidade, afinidade e atividade por A. Produz menos efeitos colaterais, e, teoricamente, menos reações adversas. Atualmente, ocorre uma busca por drogas seletivas, uma vez que reduzem os efeitos colaterais porque elas se ligam a apenas um tipo de receptor. Substancia 4 tem especificidade e afinidade, mas não tem atividade, não tem efeito, porque ela é antagonista. ISRS – inibidores seletivos da recaptura de serotonina. Não aumentam noradrenalina nem dopamina, aumentam apenas a serotonina. O provac e a sibutramina são seletivos. IT = índice terapêutico Índice terapêutico é um índice que determina a margem de segurança de uma droga. Então para calcular o IT de uma droga precisa-se saber qual a dose eficaz para 50% dos indivíduos testados (DE50) e a dose letal para 50% dos indivíduos testados (DL50). O IT vai dizer qual o numero de doses que se precisa para alcançar a dose letal. Droga A Droga B Droga C Dose eficaz 50% 100% 100% Potência - 10% 20% Dose letal - 40 mg 5120 mg IT - 4 256 Interpretação Não daria para o doente porque ela não tem eficácia. Tem eficácia. Droga B é mais potente que a droga C. Drogas com IT menor que 10 só vão para o mercado se não tiver uma droga mais segura. Tem eficácia. Tem menor potência que a droga B. Mas, tem maior segurança que a droga B. Então essa será a droga a ser prescrita. A dose letal de nicotina é absurdamente baixa, 42 mg é suficiente para matar um adulto com 70kg. Curva A: corresponde ao efeito de X. Curva B: corresponde ao efeito de X após o uso de Y. Curva C: corresponde ao efeito de X após o uso de Z, Agonista – substância X 7 AV1 – Farmacologia – Prof.º Ney – 4º período – Fernanda Pereira – 2021.1 A substância Y é um antagonista competitivo da substância X. Quando substância Y se liga no mesmo sítio do receptor que a substância X (agonistas) se liga. Então, quando eu tiver mais substância X a ação do agonista irá predominar. Mas, quando eu tiver mais substância Y (agonista competitivo) haverá o bloqueio da ação de X. A substância Z é antagonista não competitivo da substância X. A substância Z possui maior afinidade ao receptor que o agonista, ou então se liga a um local diferente do agonista fazendo uma modulação alostérica. Pode-se observar que não adianta aumentar a concentração da substância X que ela não fará mais o efeito máximo.
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