6 - Farmacodinamica - FARMACIA 5P - MAI 2010
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6 - Farmacodinamica - FARMACIA 5P - MAI 2010

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI

Campus CCO - Divinópolis

Fundamentos de Farmacodinâmica
Teoria dos Receptores e

Interações Fármaco-Receptor
Professor: Carlos A C Dias Junior

Graduação em Farmácia – 5º Período

Março de 2010

- Princípios gerais da Farmacodinâmica
- Teoria dos Receptores

- Interação Fármaco-Receptor
- Mecanismos de Sinalização Intracelular

- Princípios gerais da Farmacocinética

Farmacologia Fundamental (Roteiro de Aulas):

FARMACOLOGIA
Ciência que estuda as Drogas (Fármacos)

Farmacodinâmica: estuda os mecanismos de
interação e de ação das drogas no organismo.

Farmacocinética: estuda o que o organismo
faz com as drogas.

Terapêutica: estuda o uso e aplicação de drogas
em seres humanos.

• Entender como os mecanismos da
interação do fármaco com seu receptor
resulta no efeito biológico.

•Proporcionar a base para o uso terapêutico
lógico (racional) de um fármaco.

Objetivos: :

• Breve Histórico da Teoria dos Receptores

• Evolução dos Principais Conceitos em
Farmacologia

• Mecanismos da Interação Fármaco-receptor

• Classificação dos Fármacos

• Conclusão

Sumário :

“Para produzir seu efeito, um fármaco não cria
funções, mas altera funções pré-existentes”

Rudolph Buchhein
(1820 – 1879)

Alvo para a Ação dos Fármacos

Receptor

Paul Ehrlich
(1854 – 1915)

Alvo para a Ação dos Fármacos

Ehrlich sugeriu que a ação de
uma substância depende de
interações químicas convencionais
entre a substância e o tecido.

Até o início do século 19, a
ação da substância devia-se às
“forças vitais” (mágicas)

“A substância não irá funcionar, a não ser
que esteja ligada”

Componente celular que
reconhece o fármaco

Receptor-Fármaco
estimula a célula

Efeito biológico

Conceito Receptor

“Receptor é o componente celular que interage
com o fármaco e, em consequência,
desencadeia o efeito biológico observado”.

John Newport Langley
(1852 – 1925)

Ação do fármaco depende desta ocupação (Fármaco-
Receptor), sendo uma interação quimicamente
convencional entre o Fármaco e o local de ligação ao

receptor (Chave-Fechadura).

Receptor contem sítios (locais) que
reconhecem o fármaco

Fármaco
Membrana

celularSítio de
ligação

Receptor Ativação Efeito Biológico

Efeito do fármaco

Proporcional a % de
receptores ocupados

Efeito máximo advém
de 100% de ocupação

Teoria Clássica da Ocupação de Receptores

“Efeito farmacológico observado depende do
número de receptores ocupados”

Albert James Clarck
(1885 – 1941)

Clarck introduziu o conceito de Efeito Máximo

“100 % dos receptores estiver ocupados,
observa-se o efeito máximo do fármaco”

Efeito
Farmacológico
observado

Efeito
máximo

Contração do
anel de vaso

Droga (Log M)

Concentração da droga (Log M)

%
Receptores

ocupados

Efeito
máximo

Tipos de interações Fármaco-Receptor

1 – Agonista
Potência do Agonista

Afinidade do Agonista

2 - Antagonista

Conceito de Agonista e Potência

Henry Hallet Dale
(1875-1968)

“Dois fármacos distintos (A e B) apresentam
mesmo efeito máximo, mas

não a mesma potência”

Agonista = fármaco ao se ligar
ao receptor promove ativação

Potência = 1
Dose do Fármaco

CE50 / DE50 = concentração (dose)
necessária para produzir 50% do

efeito mediado pelo fármaco

Conceito de Potência introduzido por Dale

British J Pharmacology ,1927

Fármaco A apresenta maior potência comparado
ao fármaco B (CE50 B > A)

% do Efeito
observado

(Ação)

Concentração (Log M)

Efeito Máximo
A = B

CE50
A ≠ B

Conceito da Afinidade do Fármaco pelo Receptor

Dale sugere que NÃO
é necessário
100% de ocupação
dos receptores

Ocupação (%)
50 100

100

50

Efeito
do

Fármaco
(%)

Sendo a Afinidade (tendência de se ligar ao receptor)
o fator determinante do efeito máximo.

Efeito Máximo

Conclusão parcial

As respostas biológicas dependem da dose e
da afinidade, mas não necessariamente do
número de receptores ocupados.

Conceito de Antagonista comparado ao Agonista

Competem pela ligação ao receptor

Agonista = fármaco se ligar ao receptor e que
promove ativação

Antagonista = fármaco que se liga ao receptor
mas não promove ativação

Apresentam afinidade semelhante pelo receptor
(tendência de se ligar ao receptor)

Fármaco Antagonista apresenta estrutura
similar ao Agonista

Sítio de
ligação

Receptor

Antagonista Agonista

Sem Ativação

Antagonista desloca a curva dose-resposta do
Agonista para direita

Na presença do Antagonista, é necessário
concentrações maiores do Agonista para

manutenção do Efeito Máximo

Concentração do Agonista
(mg)

% do Efeito
observado

(Ação)

Efeito Máx

Presença de
doses
crescentes do
Antagonista

1 2 3 4 5 7 9

Exemplos de Experimentos que demonstraram in vivo
Antagonismo Farmacológico

British J Pharmacology, 1965;

Antagonista
Propranolol
(2,5 ug/kg/min)

Agonista
IP = isoprenalina

(0,2 ug/kg)

Pressão
Arterial

(mmHg)

Frequência
Cardíaca

(bat/min)

Antagonista impede os aumentos da Frequência
Cardíaca e Pressão Arterial induzidos pelo Agonista

Propranolol
0,5 mg/kg

Força de
Contração

cardíaca

Frequência
Carddíaca

Adrenalina
1 ug/kg

Adrenalina
1 ug/kg

Am J Cardiology. 1966

Antagonista impede os aumentos da Força de Contração e
Frequência Cardíacas induzidos pelo Agonista

Oxprenolol
40 mg por via oral

Taylor S H & Meeran M K - CIBA Lab, 1973

Antagonista bloqueou a taquicardia
durante partida de futebol

Frequência
Cardíaca

(bat/min)

Tipos de Antagonismo

Superável = Antagonista é deslocado do
receptor pelo Agonista

Insuperável = Antagonista não é deslocado do
receptor

Mesmo na presença de maior número
de moléculas de Agonista, o

Antagonista não é deslocado

Antagonismo Insuperável é característico de
fármacos que possuem alta afinidade pelo receptor

Sítio de
ligação

Receptor

Antagonista
Agonista

Sem Ativação

Antagonismo Insuperável comparado ao superável

Depende da capacidade do agonista de superar o
bloqueio do receptor pelo Antagonista

Efeito
observado

(%)
Doses

crescentes
do

Antagonista
1 5 10 20 (mg)

Efeito MáxInsuperável

Efeito
observado

(%)
Antagonista

Efeito MáxSuperável

1 2 3 5 6 8 (mg)

Conclusão parcial

Bloqueio das respostas biológicas pelo
antagonista pode ser superável pelo
agonista ou insuperável (mesmo na presença
de altas doses do agonista)

Conceito de Eficácia e Agonista Parcial

R.P. Stephension
(1950)

“Agonistas que produzem a mesma resposta,
mas com Eficácias distintas”

Conceito de Eficácia e Agonista Parcial

Eficácia = magnitude de ativação
após se ligar ao receptor

Agonista Parcial = produz resposta
sub-máxima mesmo após 100% dos
receptores ocupados

Agonista Pleno = produz resposta
máxima

Ambos apresentam afinidade pelo receptor,
porém não apresentam a mesma Eficácia

Comparação das Respostas entre Agonistas
Parciais e Agonistas Plenos

British J Pharmacology, 1956;

Resposta
observada

(%)

Agonistas Plenos

Agonistas Parciais

Concentração (Log M)

Exemplo de Vantagem de Agonistas Parciais

Estas drogas se ligam ao receptor ativando-o
parcialmente apenas.

• Atividade agonista parcial
• Evitam a bradicardia excessiva

Pindolol
Practolol
Acebutolol

Propranolol
Atenolol

Agonistas
Parciais

Antagonistas

Arq Bras Cardiologia, 2001;

Conclusão parcial

Drogas que mostram afinidade pelo mesmo
receptor, mas que apresentam Eficácias
distintas (Agonista Pleno e Agonista Parcial).

Pode ser desejável a utilização de Agonistas
Parciais, especialmente, em situações em
que não se quer um bloqueio pleno da
resposta fisiológica.

Principais Tipos de Efeitos das
Interações entre Fármacos

- Aditivos
- Sinérgicos
- Potenciação
- Dessensibilização