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1 BÁRBARA MOURELHE – ODONTOLOGIA UFPE SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO, AGONISTAS COLINÉRGICOS E ANTI-COLINÉRGICOS. AGONISTAS COLINÉRGICOS São substâncias que reproduzem o efeito estimulatório ou inibitório da ACETILCOLINA nos receptores muscarínicos e nicotínicos. REVISÃO DE SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO É o sistema que tem a característica de interagir ou de regular as atividades do organismo, atividades voltadas à regulação dos sistemas. Os sistemas nervosos simpático e parassimpático inervam quase todas a nossas estruturas. A constituição desses sistemas nervosos é feita por uma fibra pré-glanglionar, que faz a sinapse no gânglio (um emaranhado de neurônios), e a partir disso, parte uma fibra pós-ganglionar, que vai inervar um órgão-alvo (sendo ele uma glândula, ou uma musculatura lisa, cardíaca, estriada, etc.) em ambas as vias simpáticas e parassimpáticas. A via simpática é conhecida como CRÂNIO- SACRAL e a via parassimpática como TORACO-LOMBAR. SÍTIOS DE LIBERAÇÃO DA ACH (ACETILCOLINA) // FIBRAS COLINÉRGICAS Os sítios onde a ACh é liberada são provenientes da liberação das fibras pré-sinápticas, sejam elas parassimpáticas ou simpáticas, O NEUROTRANSMISSOR DAS MINHAS FIBRAS PRÉ-GÂNGLIONARES É A ACH! Enquanto que minhas fibras PÓS-GÂNGLIONARES PARASSIMPÁTICAS, o MEU NEUROTRANSMISSOR É A ACH. Já no SIMPÁTICO, minhas FIBRAS PRÉ-GÂNGLIONARES LIBERAM ACH, E PÓS-GÂNGLIONARES TEMOS A NA (NOROADRENALINA), A ADR (ADRENALINA) E A DOPAMINA. TRANSMISSÃO COLINÉRGICA Pra que a gente considere uma substância transmissora, ela precisa cumprir alguns requisitos, como: - Precisa ser sintetizada, armazenada e libera e degradada no nosso organismo. - A ACH É DEGRADA TANTO PELA ACETILCOLINESTERASE (AChE, muito presente no SNC, no músculo esquelético,etc.) QUANTO PELA BUTIRILCOLINESTERASE (ButirilChE, conhecida como falsa colinesterase). - O PROCESSO PELA QUAL A ACH É FABRICADA. - Temos um exemplo dessa figura, sendo um exemplo do parassimpático. - Vemos que a síntese da ACh vem a pdrtir aa COLINA E DA ACETIL coenzima A (AcCoA), sobre a influência de uma enzima chamada Colina Acetil transferase (CAT), que pega a molécula AcCoA e a Colina e forma a ACh. - A ACh é transportada para a vesícula de armazenamento, feito através de um transportados de Ach, que pode ser inibido por uma substância chamada VESAMICOL, e uma vez que a ACh é armazenada, vem um potencial de ação e acontece a despolarização da membrana, a exocitose e a liberação de milhões de moléculas de ACh, e quando liberadas no meio, apenas centenas de milhares consegue atingir o receptor pós- sináptico. PORQUE TEMOS TANTAS MOLÉCULAS DE ACETIL COLINA E POUCAS CONSEGUEM CHEGAR NO MEIO? Por causa dos Inibidores da ACh! - Porque temos uma ENZIMA CHAMADA ACETILCOLINESTERASE (AChE), que hidrolisa a ACh, formando duas substâncias, a COLINA e o ACETATO (acetato se difunde), e a colina por meio de um carreador/transportador é jogada novamente dentro, retomando seu ciclo. - Temos a HEMILCOLINA que inibe a transportação dessa colina para dentro, temos a TOXINA BOTULÍNICA, que tem ação de nanogramas e é poderosa, que inibe a liberação de ACh. Também temos os BLOQUEADORES NEUROMUSCULARES, os AGENTES ANTI- COLINESTERÁSICOS (inibe a AChE). Quando os anti-colinesterásicos inibem a AChE, há um aumento nas concentrações de ACh, havendo uma estimulação dos receptores pós-sinápticos em demasia. 2 BÁRBARA MOURELHE – ODONTOLOGIA UFPE - Essa figura também mostra um tipo de liberação de ACh por canais de vazamento, então temos um vazamento de pequena quantidade de ACh por ela. RECEPTORES Uma vez liberada, a ACh precisa interagir com seus respectivos receptores, como: RECEPTORES MUSCARÍNICOS - Vem da SUBSTÂNCIA MUSCARINA, que tem ação potente sobre os receptores muscarínicos. - Existem 5 subtipos de receptores muscarínicos - Os ímpares M1, M3 E M5, são acoplados a proteína Gq (os receptores GPCR do subtipo q estão ligados a ativação da fosfolipase C, que quebra um composto gerando 2 compostos, o diacilglicerol que vai ativar a proteína quinase C, e o IP3 que vai liberar os canais de cálcio e outras proteínas). Geralmente esses receptores ímpares tem efeitos excitatórios, como na musculatura lisa gastrointestinal. - Já os pares M2 E M4, estão acoplados aos GPCRs Gi e G0, que geralmente levam ao efeito inibitório, e participam normalmente da diminuição da adenilatociclase (AC) que diminui a abertura dos canais de cálcio e aumentam a abertura dos canais de potássio, que leva um processo de HIPERPOLARIZAÇÃO. **** lembrando que na exocitose de ACh é necessário que ocorra o potencial de ação e abertura de canais de cálcio, fazendo com que o cálcio entre na célula e ocorra a despolarização de membrana, e se aumentamos os canais de potássio, reduzindo os de cálcio, e há a hiperpolarização e a dificuldade da despolarização. RECEPTORES NICOTÍNICOS - Seus receptores, diferentemente dos muscarínicos que são GPCRS, são ionotrópicos, ligados a canais iônicos. - NICOTÍNICO MUSCULAR- presente na musculatura estriada esquelética - NICOTÍNICO GANGLIONAR - no gânglio Quando a ACh se liga nesses receptores, há a abertura dos canais de sódio, levando à despolarização de membrana. Nessa tabela vemos as respostas envolvidas na estimulação parassimpática e o tipo de receptor. A grande maioria dos receptores é a M2, M3 E M4. FARMACOLOGIA DE ORDEM DE POTÊNCIA Nessa figura vemos que em receptores muscarínicos e nicotínicos a Acetilcolina tem uma potência/afinidade média, a muscarina tem uma maior potência nos muscarínicos e menor nos nicotínicos, e a nicotina tem maior potência nos nicotínicos e menor nos muscarínicos. QUANTO A LOCALIZAÇÃO DESSES RECEPTORES - No SNC tem do M1 ao M5. - No M1 são encontrados no SNC, no gânglio e glândulas secretoras; - No M2, SNC, miocárdio e músculo liso; - M3 e M4, SNC, músculo liso e glândulas secretoras; - M5 no SNC. De forma geral, o M5 é mais restrito ao SNC. 3 BÁRBARA MOURELHE – ODONTOLOGIA UFPE CLASSIFICAÇÃO DOS AGONISTAS COLINÉRGICOS - Podem ser de 2 grupos, o de ação direta no receptor ou indireta. AÇÃO DIRETA- (RECEPTOR COLINÉRGICO) - Se ligam diretamente nos receptores muscarínicos ou nicotínicos AÇÃO INDIRETA (INIBIÇÃO DA COLINESTERASE) - são os fármacos que inibem a acetilcolinesterase, podendo ser REVERSÍVEL ou IRREVERSÍVEL (produzida pelos organofosforados) COMO EXEMPLO DE FÁRMACOS QUE AGEM EM RECEPTORES MUSCARÍNICOS TEMOS: - ÉSTERES DA COLINA: ACh, metacolina, carbacol e betanecol, alcalóides naturais e sintéticos, muscarina, pilocarpina, arecolina oxotremorina, etc. PARA FÁRMACOS QUE AGEM OS RECEPTORES NICOTÍNICOS: - ACETILCOLINA E NICOTINA - Os agonistas de receptores muscarínicos podem ser diretos e os que interferem indiretamente através da inibição reversível e irreversível da Aceilcolesterase, sendo seus fármacos: - Inibição reversível: carbamatos e aminas 4as e Bi 4as. - Inibição irreversível: organofosforados EFEITOS FARMACOLÓGICOS - Essas substâncias agonistas colinérgicas vão produzir uma série de efeitos farmacológicos, reproduzindo as ações da acetilcolina, podemos ver na tabela acima. - Vemos na tabela os efeitos que tais fármacos Agonistas colinérgicos promovem nessas diversas estruturas. - Nessa tabela destaca-se que a acetilcolina praticamente não tem emprego clínico de diagnóstico, como em algum teste de asma, tem sua utilização muito pequena. Como a ACh tem alta sensibilidade a acetilcolesterase ela é rapidamente degradada, então se formos fazer o emprego da ACh ela é rapidamente absorvida e degradada. - Como a acetilcolina não consegue ser usada em prática clínica, surgiram novos compostos através dasíntese que reproduzem as ações da ACh, como a METACOLINA, CARBACOL e BETANECOL. - A METACOLINA é um pouco sensível e o CARBACOL e o BETANECOL são insensíveis a ação da AChE, então a acetilcolesterase não hidrolisa o carbacol e o betanecol, tendo eles uma maior ação. - No Sistema cardiovascular vemos que a metacolina se destaca, por conta dos receptores M2 ali presentes, enquanto que o carbacol e o betanecol suas ações se destacam no trato gastrointestinal e na bexiga, onde temos uma preponderância de receptores tipo M3. - Desses agonistas, a metacolina e o betanecol são bastante antagononizados pela antropina. - A PILOCARPINA tem uma ação importante na sudorese, estimulando as glândulas sudoríparas, em casos de intoxicação, em crianças principalmente, a estimulação da sudorese é importante, levando a desidratação. USOS TERAPÊUTICOS DE SSAS SUBSTÂNCIAS - ATONIA INTESTINAL- não ao tônus intestinal, pode ser de origem não-cirúrgica ou neurogênico, e precisamos usar drogas colinérgicas para produzir esse tônus. Ex: betanecol 4 BÁRBARA MOURELHE – ODONTOLOGIA UFPE - RETENÇÃO URINÁRIA - em pós-cirúrgico ou pós- parto. Não serve para obstrução que não seja funcional, se for funcional podemos estimular, se for oclusiva como em pedra, tem que ser cirúrgica. Ex: podemos usar esses agonistas colinérgicos: betanecol e carbacol. - TRATAMENTO DO GLAUCOMA Ex: pilocarpina, age sobre receptores muscarínicos, diminuindo a pressão intraocular. - XEROSTOMIA usa também a pilocarpina. - SÍNDROME DE SJOGREN- processos inflamatórios e anticorpos, também á a xerostomia. EX: cevimeline CONTRAINDICAÇÕES - Para usar esses fármacos, deve-se levar em conta sua relação benefício-risco ao organismo. • Asma- susceptível a broncoconstricção, se dermos uma droga colinérgica que produz também broncoconstricção, potencializando o problema. • Hipertireoidismo- apresenta muitas vezes arritmia cardíaca, e as drogas colinérgicas facilitam essa arritmia. • Insuficiência coronariana- os agonistas colinérgicos produzem a vasodilatação, que promove uma insuficiência coronariana provocando uma diminuição da demanda de oxigênio, ou seja, menos oxigênio vai chegar por conta da vasodilatação, e a demanda do coração será comprometida. • Úlcera - a ACh atuando sobre receptores muscarínicos aumentam a secreção de ácido clorídico, então se dermos uma droga colinérgica, vai aumentar essa secreção mais ainda, piorando o quadro. EFEITOS COLATERAIS - cólicas abdominais, redução da acomodação visual, aumento da secreção de HCl, bronconstricção, cafeléia, rubor, sudorese e hipotensão. FÁRMACOS ANTI-COLINESTERÁSICOS Fármacos que vão inibir a ACETILCOLINESTERASE, e vai haver o aumento da concentração de acetilcolina, e esse aumento que vai interagir no receptor nicotínico ou muscarínico. - Existem mais de 60.000 compostos organofosforados, que são utilizadas clinicamente, na agricultura como inseticidas e para controle de pragas. CLASSIFICAÇÃO - Podemos classificá-las como: - QUÍMICAS - AMINAS QUATERNÁRIAS E BIS-QUARTENÁRIAS: ex: edrofônio, ambenônio e demecário (substâncias extraídas das aminas quartenárias e bis) - CARBAMATOS- ex: fisostigmina (eserina), neostigmina, piridostigmina e carbaril. - ORGANOFOSFORADOS: ex: DFP, ECOTIOFATO (esses dois tem emprego clínico), paration, malation, sarin, soman, etc. - POR SUA DURAÇÃO DE AÇÃO - CURTA DURAÇÃO: adrofônio (de 5 a 10 minutos) - INTERMEDÍARIA- fisostigminas (eserina) e neostigmina (0,5 a 2 horas) - LONGA DURAÇÃO: organofosforados (longo>24 horas) O de longa duração ficam pra sempre? Não, tudo depende da vida da ação da Acetilcolinesterase. Enquanto ela estiver presente, ela está agindo sobre a acetilcolinesterase. - Pela CARACTERÍSTICA DOS INIBIDORES DA COLINESTERASE - REVERSÍVEIS: alguns apresentam, em relação aos anti-colinesterásicos irreversíveis, uma pobre absorção e uma ação agonista de receptores nicotínicos. A ação principal dos inibidores da colinesterase é inibir a enzima acetilcolinesterase, mas alguns deles apresentam uma ligação no receptor nicotínico, são agonistas do receptor nicotínico, mas não é sua principal função. - IRREVERSÍVEIS: poucas são usadas na clínica, como a DFP e o ECOTIOFATO (mas o emprego é muito maior dos fármacos reversíveis). Além de serem agentes tóxicos, tem uma alta lipossolubilidade. Os Organofosforados são conhecidos como neurotóxicos, muito utilizados nas guerras mundiais. 5 BÁRBARA MOURELHE – ODONTOLOGIA UFPE Nesse quadro mostra o que acontece quando se usa esses Anti- colinesterásicos. - Temos nesse quadro mostrando que a estimulação colinérgica vai causar esses efeitos, que os milhões de moléculas vão ser liberadas, e a acetilcolinesterase vai hidrolisar milhares delas, sobrando alguns milhares e causando o efeito. Agora imagine a situação que temos a acetilcolinesterase inibida, vamos ter os milhões de moléculas de acetilcolina estimulando o receptor, uma estimulação maciça de todos dessa primeira fileira, levando a uma resposta e efeito muito mais intenso a todos os órgãos descritos na tabela. EFEITOS FARMACOLÓGICOS Nessa tabela vemos os efeitos produzidos pela estimulação por um dado agente anti-colinesterásico. OBS: TEMOS QUE VERIFICAR QUAL DOSE É USADA, POIS ESSES EFEITOS SÃO CAUSADOS POR ELEVADAS DOSES, E TEMOS QUE LEVAR EM CONSIDERAÇÃO SE É IRREVERSSÍVEL, POIS OS EFEITOS PODEM SER MUITO MAIS DURADOUROS. USOS CLÍNICOS - Esses fármacos irreversíveis são utilizados: - no GLAUCOMA, em forma de colírio. Ex: demecário, ecotiofato, fisostigmina, - Na MIASTENIA GRAVE: doença autoimune, onde existe a formação dos anticorpos contra os receptores nicotínicos, presentes na musculatura esquelética, e ao passar do tempo o indivíduo tem dificuldade de manter o tônus muscular, e precisa ser tratado com drogas anti-colinesterásicas. Ex: embenônio, edrofônio (tem curta duração de ação, utilizado para diagnótico da miastenia grave) e neostigmina. - Na REVERSÃO DO BLOQUEIO NEUROMUSCULAR COMPETITIVO (ANESTESIA)- quando queremos reverter o efeito anestésico, utilizamos. Ex: neostgmina, edrofônio e pirifostigmina. - No tratamento DE SINTOMAS DA DOENÇA DE ALZHEIMER e outras demências relacionadas: hoje sabemos que o sistema colinérgico está relacionado a processos de cognição, então se temos o alzheimer e outras doenças, o indivíduo tende ao esquecimento, lapso de memória, etc. se aumentamos o nível de acetilcolina em determinadas áreas cerebrais, temos uma melhora dessa sintomatologia. Ex: tacrina, donepezila, rivastigmina e galantamina. INTOXICAÇÕES Os organofosforados e carbamatos que são reversíveis, eles têm a capacidade de induzir diferentes graus de toxicidade no ser humano. Porque tem essa incidência de intoxicação? existem no Brasil cerca de 500.000 casos de intoxicação anual por essas substâncias, e cerca de 10% leva indivíduos a morte, sendo um caso de atenção à saúde pública. REGENERADORES DA ACE TILCOLINESTERASE - Wilson (1955) verificou a possibilidade de regenerar a acetilcolinesterase (em casos irreversíveis): 6 BÁRBARA MOURELHE – ODONTOLOGIA UFPE - Essa enzima acetilcolesterase é inibida irreverssivelmente pelo organofosforado. - Ele reage e inibe essa acetilcolesterase, e o composto AChE inibida com o organofosforado é um composto extremamente estável, e não é degradado, então precisamos tirar o organofosforado dali, pois enquanto estiver ligado, a acetilcolesterase vai estar inibida. Então Wilson imaginou que se fizesse um ataque núcleofílico nesse organofosforado, ele consegueria reverter essa enzima inibida. A PRALIDOXIMA faz esse ataque núcleofílico, quebrando a ligação, tendo apralidoxima fosforilada e a AChE ativa novamente. - Quando damos o medicamento SARIN E ELE INIBE A ACHE, ele tem um tempo médio para que tenha uma reação chamada de REAÇÃO DE ENVELHECIMENTO, ocorrendo uma reação conformacional, e não tendo mais como a pralidoxina agir na molécula após esse tempo. COMO CONTROLAMOS AS MANIFESTAÇÕES DESSA INTOXICAÇÃO? Através de antagonistas colinérgicos, como a atropina, e as substâncias: pralidoxina, obdoxina e a diacetil monoxima (consegue cruzar a barreira hematoencefálica). DROGAS ANTI-COLINÉRGICAS Nesses casos, usam-se fármacos que vão, em sua maioria e competitivamente, ANTAGONIZAR O RECEPTOR MUSCARÍNICO. CLASSIFICAÇÕES DOS FÁRMACOS ANTI-COLINÉRGICOS - A classificação desses antagonistas são: AMÔNIOS TERCIÁRIOS- são aquelas drogas que tem a capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica. Ex: ATROPINA (representante, mais utilizada, extraída da planta propabeladona, que produz dilatação da pupila), escopolamina, homatropina e tropicamida. AMÔNIO QUATERNÁRIO - antagonistas de receptores muscarínicos, derivados de amônio quaternários, não tem a capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica Ex: IPRATRÓPIO (representante), tiotrópio, tolterodina, metanteina e propantelina. - E temos alguns ANTAGONISTAS SELETIVOS - São seletivos para o receptor M1: a pirenzepina, telenzepina - Para M2: AF-DX 116, metoctramina - M3- hexaidrosiladifenidol e 4-DAMP - M4- himbacina O QUE ESSAS SUBSTÂNCIAS VÃO FAZER? Elas vão inibir/antagonizar/bloquear o receptor muscarínico e vai haver um antagonismo competitivo. Agora a acetilcolina não vai poder fazer suas ações, pois seus receptores podem ser bloqueados e antagonizados. EFEITOS FARMACOLÓGICOS - Se antes tínhamos a acetilcolina produzindo o aumento da sudorese, agora com seu receptor bloqueado, temos a inibição da sudorese! Ao invés da miose, temos a midríase ocular (relaxamento). OS ANTAGONISTAS COLINÉRGICOS PROMOVEM O INVERSO DAS OUTRAS SITUAÇÕES! - Então para indivíduos com glaucoma, por exemplo, essas drogas já passam a ser contraindicadas! - Além disso, no sistema do trato gastrointestinal, temos uma diminuição da salivação, do tônus, da motilidade e das secreções! Na estimulação colinérgica aumentava a secreção gástrica e etc, mas nesse caso há a inibição. - Como os antagonistas colinérgicos causam a broncodilatação e a diminuição das secreções no trato respiratório, eles podem ser utilizados no tratamento de ASMA, diferentemente das drogas anti-colinesterásicas. - Ao NÍVEL CARDIOVASCULAR: quando há o bloqueio dos receptores muscarínicos, temos uma taquicardia: quando o receptor muscarínico pós-sináptico não consegue se ligar à acetilcolina o batimento cardíaco vai diminuir, então se bloqueamos o batimento cardíaco, temos a taquicardia. Nesse caso temos um receptor pós e pré-sináptico, o receptor M2 (pós-sináptico da acetilcolina), e o M1 (pré-sináptico), que quando a ACh se liga nele, há a diminuição da acetilcolina, causando a taquicardia. - Ao nível do SNC, vai depender se o fármaco atravessa a barreira hematoencefálica, então precisamos levar em consideração que esses efeitos são resultantes dos derivados dos AMÔNIOS TERCIÁRIOS (que conseguem atravessar a barreira). PODE TER AÇÃO NO SNC DOS DERIVADOS DA AMINA QUATERNÁRIA? Pode, contanto que sejam ministradas doses altas! 7 BÁRBARA MOURELHE – ODONTOLOGIA UFPE - PODEMOS VER NA TABELA QUE OS ANTI-COLINÉRGICOS QUE ATRAVESSAM A BARREIRA CONSEGUE DIMINUIR A CONCENTRAÇÃO E A MEMÓRIA, INTERFERINDO NOS PROCESSOS COGNITIVOS, DIFERENTEMENTE DOS ANTI- COLINESTERÁSICOS NESSA TABELA MOSTRA OS EFEITOS RELACIONADOS A UMA DOSE DE ATROPINA, UMA DROGA POTENTE, ANTAGONISTA PROTÓTIPO SOBRE O BLOQUEIO DE RECEPTOR MUSCARÍNICO. NA TABELA, À MEDIDA QUE VAI AUMENTANDO A DOSE, VEMOS A INTENSIFICAÇÃO DOS EFEITOS COLATERAIS NO ORGANISMO. USOS CLÍNICOS - Esses antagonistas colinérgicos podem ser utilizados em diversas situações clínicas. - Por exemplo, em situações de INFARTO DO MIOCÁRDIO, observamos focos ectópicos ventriculares, e muitas vezes podemos reverter através da utilização de um anti-colinérgico como a ATROPINA. - Na DOENÇA DE PARKINSON, temos uma lesão da via dopaminérgica, e temos uma perda dos neurônios dopaminérgicos, e como sintomatologia é vista a rigidez muscular, etc. Então foi visto que a atividade colinérgica tende a piorar o quadro da doença, então o uso de fármacos que inibem essa atividade colinérgica ajuda no tratamento. Além disso, essa atividade colinérgica tem um controle negativo sobre a dopamina, diminuindo sua liberação. Resumindo: Diminuindo a atividade colinérgica, nós aumentamos a atividade dopaminérgica, melhorando os sintomas da doença de Parkinson! CONTRAINDICAÇÕES - Em PACIENTES IDOSOS com suscetibilidade cognitiva; - PACIENTES COM GLAUCOMA - agravam e aumentam a pressão intraocular - HIPERTROFIA PROSTÁTICA- crescimento da próstata - DEMÊNCIA OU COMPROMETIMENTO COGNITIVO - LACTANTES E CRIANÇAS- são extremamente sensíveis à efeitos hipertérmicos por superdosagem, foi visto que um agonista colinérgico pilocarpina causa sudorese causando desidratação, os anti-colinérgicos vão diminuir a sudorese, e o organismo não tem por onde dissipar o calor, aumentando a temperatura corporal, levando à uma convulsão.