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Farmacologia Antivirais O que é um vírus? Um agente infeccioso ou parasita intracelular obrigatório que necessita do processo sintético da célula do hospedeiro para replicar e disseminar. Vírion: partícula viral fora do seu hospedeiro. Estrutura básica dos vírus: estrutura tridimensionais diferentes. Tipos de vírus: os vírus geralmente são classificados de aordo com o tipo de ácido nucleico que contêm e o tipo de replicação. O ácido nucleico pode ser de fita simpes (ss) ou dupla (ds) Vírus de DNA: contem DNA como o ácido nucleico Vírus de RNA: contem RNA como ácido nucleico Passos do ciclo viral: 1. Aderência ou fixação do vírus à membrana da célula hospedeira 2. Penetração ou entrada do vírus através da membrana celular 3. Desnudamento do ácido nucleico viral 4. Síntese de proteínas reguladoras precoces 5. Sínteses de RNA ou DNA 6. Sínteses de proteínas estruturais tardias 7. Maturação (montagem) das partículas virais 8. Liberação das partículas da célula • A penetração das partículas virais dentro da célula hospedeira, depende exclusivamente da presença de proteínas específicas na superfície da célula hospedeira. Como ocorre a replicação: Vírus de DNA O vírus penetra o núcleo da célula hospedeira 1. O DNA viral é transcrito em RNAm pela polimerase da célula hospedeira - Genes imediatos-precoces: codificam proteínas que regulam a própria síntese de DNA; transcritos primeiros - Genes tardios: codificam proteínas que são incorporadas nos vírions ou que são proteínas estruturais 2. O RNAm é traduzido da maneira normal pela célula hospedeira - Exceção: poxvírus possui sua própria RNA polimerase e, portanto, se replica no citoplasma da célula hospedeira. Vírus de RNA 1. Varia dependendo da presença de enzimas no vírion para sintetizar o RNAm ou da presença do RNA viral, que atua como próprio RNAm 2. A tradução do RNAm resulta em diversas proteínas virais, e RNA polimerase, que sintetiza ais RNAm viral e RNA genômico 3. Na maioria dos casos a replicação termina no citoplasma - Exceção: vírus da influenza, onde a replicação é toda nuclear Principais alvos dos antivirais 1. Entrada na célula, com penetração e fixação anticorpos anti-receptor, inibidores de fusão 2. Desnudamento e liberação do genoma viral bloqueadores de canais iônicos, estabilizadores do capsídeo 3. Transcrição do genoma viral: transcrição do RNA e replicação inibidores da DNA polímera viral, RNA polimerase, transcriptase reversa, helicase, primase ou integrase. 4. Tradução das proteínas virais: proteínas reguladoras e estruturais -interferon, oligonucleotídeos anti-sentido, ribozimas, inibidores das proteínas reguladoras. 5. Modificação pós-tradução: clivagem proteolítica, miristoilação, glicosilação inibidores de protease 6. Montagem dos componentes do vírion interferons e inibidores das proteínas de montagem 7. Liberação através de brotamento e lise celular inibidores da neuraminidase, anticorpos antivirais, linfócitos citotóxicos Conceitos gerais sobre antivirais • Inibem os eventos específicos da replicação viral • Inibem preferencialmente a síntese de ácidos nucleicos ou de proteínas dirigida pelo vírus • Mostram maior seletividade pelo vírus do que pela célula hospedeira • O número de antivirais com atividade in vitro é muito maior que o número usado clinicamente, devido a problemas de toxicidade in vivo • De modo geral, exibem um espectro restrito de atividade antiviral com mecanismo de ação restrito, e.g., inibição de enzimas envolvidas na síntese de ácidos nucleicos (transcriptase, polimerase) ou no processamento de proteínas virais (proteases) • Resistência pode surgir através de mutações em nucleotídeos específicos • Inibem a replicação ativa, de modo que o vírus pode voltar a crescer se a droga for interrompida • Não eliminam o vírus latente ou que não esteja na faz de replicação, mas o tratamento crônico pode evitar a reativação da doença • Na maioria dos casos, a eficácia requer atingir uma concentração ideal dentro da célula; portanto, depende da concentração das enzimas alvo, do substrato e do estudo metabólico da célula • Pouco se sabe da relação entre as concentrações eficazes in vitro e as que são eficazes in vivo; não há padronização dos testes de sensibilidade in vitro Principais vírus de importância clínica 1. Herpesvírus a. Herpes vírus simples (HSV) e vírus varicela-zoster (VZV) b. Citomegalovírus (CMV) 2. Influenza 3. Vírus da hepatite B (HBV) e hepatite C (HCV) 4. Retrovírus (HIV) 5. Coronavírus: COVID-19 6. Flaviviridae febre amarela, dengue, Zika vírus Herpesvírus simple (HSV) e vírus varicela-zoster (VZV) Antivirais ativos contra HSV e VZV 1. Inibidores da polimerase viral a. Derivados de guanosina acíclico: Aciclovir e Velaciclovir (pródroga: metabolizada para aciclovir) Penciclovir e Fanciclovir (pródroga: metabolizada para penciclovir) b. Derivados da timidina Trifluridina (trifluorotimidina) - Ativada por fosforilação por enzimas da célula hospedeira - Compete com timidina trifosfato para incorporação ao DNA através da DNA polimerase viral - Solução de 1% para conjuntivites por HSV e HSV-2 2. Bloqueador de entrada do vírus nas células Docosanol um álcool alifático de 22 carbonos saturado que bloqueia a fusão entre a membrana plasmática da célula e o envelope do HSV. - Usado em cremes (10%) para aplicações locais (herpes labial) Infecções - Ocorrem principalmente em situações de imunossupressão resultante de uma infecção latente. Principais agentes: Ganciclovir, Foscarnete, Cidofovir >> Todos inibem a DNA polimerase viral Ativação de antivirais usados contra HSV e VSV: Antivirais usados conta o vírus da influenza → Os vírus da influenza são causadores de gripe (Ortomixoviridae) → Classificação é baseada o Nas proteínas do cerne do vírus (A, B, C) o Na espécie de origem o Na origem geográfica Influenza A: • Ocorre em várias espe´cies; pandêmico • Subtipos H1N1, H1N2, H3N2, etc o H: Hemaglutinina (16 tipos); N: neuraminidase (9 tipos) • As aves são a principal fonte de novos tipos o Exemplo mais importante: H5N1 (gripe asiática) • Alta frequência de mutabilidade e de resistência Influenza B: Restrito essencialmente a humanos (talvez focas e furões) Influenza C: Humanos, porcos, cães; menos comum e virulenta que A e B → Dois tipos de antivirais para tratar o vírus da influenza 1. Bloqueadores do canal iônico M2: amantadina, rimantadina a. Bloqueiam a entrada de H+ na partícula viral, impedindo o desnudamento do RNA viral (inibem acidificação) b. Essencialmente contra influenza A c. Ocorre alta frequência de mutação no vírus d. Farmacocinética: amantadina excreção renal (inalterada) rimantadina metabolizada; excreção renal 2. Inibidores da neuraminidase: zanamivir, oseltamivir a. Análogos do ácido siálico que bloqueiam a enzima neuraminidase que é importante na liberação do vírus da célula hospedeira i. O ácido siálico é parte integral do receptor reconhecido pela hemaglutinina viral. b. Ativos contra influenza A e B c. Zanamivir por inalação; excreção renal d. Oseltamivir via oral; excreção urinária Antivirais usados contra hepatite → Vírus da hepatite B (HBV) vírus de DNA → Vírus de hepatite C (HCV) vírus de RNA Principais agentes: 1. Interferons: citocinas produzidas pelo hospedeiro (antivirais naturais) a. Administradas s.c. ou i.m. devido a natureza proteica b. Meia vida de 2 a 5 horas tipos (alfa2 e beta2); alfacon-1 = 6-10h c. Excreção renal com degradação durante reabsorção d. Pouco metabolismo hepático 2. Inibidores da DNA polimerase viral (HBV)a. Lamivudina: biodisponibilidade 80%; meia vida 2,5h; eliminação renal na forma natural b. Adefovir dipivoxila: biodisponibilidade 60%; mia vida 7,5h; eliminação por filtração glomerular e secreção tubular c. Entecavir: biodisponibilidade 100%; meia vida 15h; eliminação por filtração glomerular e secreção tubular 3. Inibidores de RNA polimerase viral (HCV): Ribavirina a. Inibe a síntese do trifosfato de guanosina b. Inibe o envelopamento do RNAm viral c. Inibe a RNA polimerase viral d. Biodisponibilidade 64%; excreção renal (cuidado com insuficiência renal) AIDS e agentes anti-retrovirais → A defesa principal e inicial é mediada pelos linfócitos T citotóxicos e células helper CD4+ → O principal tipo de retrovírus é o HIV (principalmente HIV-1; HIV-2 é o muito menos virulento) que causa AIDS (ou SIDA) → No tratamento da AIDS, o objetivo é o Reduzir a replicação viral ao menor nível possível o Diminuir a probabilidade de desenvolvimento de resistência → O desenvolvimento de resistência e muito comum devido a alta frequência de mutações → O problema é contornado usando uma terapia anti-retroviral intensamente ativa (TARIA), ou seja, a associação de 3 a 4 agentes retrovirais. Manifestações: • Infecções oportunistas • Doença neurológica • Depressão da medula óssea e cânceres 1. Inibidores da fusão: Enfuvirtida a. Peptídeo sintético (36aa) b. Se liga a subunidade gp41 da glicoproteína do envelope viral c. Administração subcutânea; degradação por vias proteolíticas sem participação das CYP450 d. Meia vida de 3,5 a 4 horas e. Pouca resistência cruzada ou interação farmacocinética com outras drogas retrovirais f. Efeitos adversos: reação local, hipersensibilidade 2. Inibidores da transcriptase reversa (TR) Tipos: a. Inibidores nucleosídeos da TR (INTR) b. Inibidores não nucleosídeos da TR (INNTR) Os INTR: - Geralmente são derivados de nucleosídeos - Requerem três etapas de fosforilação para produzir a forma trifosfato, que é ativa Modo de ação: - Inibem competitivamente a transcriptase reversa do HIV - Incorporadas à cadeia de DNA viral, causando interrupção 3. Inibidores peptidomiméticos (IP) da enzima aspartilprotease do vírus a. Seletivos para a enzima viral (pouco efeito sobre renina, pepsina, catepsinas de mamíferos) b. Impedem a clivagem das poliproteínas gag e pol do HIV que contem proteínas estruturais (p17, p24, p9, p7) enzimas (TR, protease e integrase) Coronavírus: COVID-19 → Coronaviridae - Coronavirinae Alfa coronavírus - Mamíferos* Beta coronavírus - Mamíferos* Gama coronavírus - Aves Delta coronavírus - Aves *Morcegos, roedores, bovinos, equídeos, felinos, suínos, pangolins, humanos → Coronavírus humano (HCoV): descoberto em 1966 Tipo Cepa/linhagem Alfa coronavírus 229E, NL63 Beta coronavírus OC43, HKU1, MERS-CoV (Middle East respiratory syndrome coronavirus) SARS-CoV (severe acute respiratory syndrome coronavirus) SARS-CoV-2 (COVID-19) Epidemias: SARS-CoV 2003, MERS-CoV 2012, SARS- CoV-2 2019 → Vírus de (+)ssRNA Principais proteínas codificadas: 1. Proteína S responsável pelo ancoramento à célula 2. Proteína N do nucleocapsídeo 3. Proteína M da membrana 4. Proteína E do envelope Alvo Cepa/Linhagem Enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2) NL63 SARS-CoV SARS- CoV-2 Dipetidil peptidase IV (DPP-IV) + Aminopeptidase MERS-CoV e Alfa coronavírus como TGEV e PRCH >> PRCH porcine respiratory coronavírus >> TGEV porcine transmissible gastroenteritis coronavírus Infecção por COVID-19: Quadro Clínico Manifestações iniciais: • Principais: o Febre alta, tosse seca, dispneia • Secundárias: o Dor de cabeça, diarreia, náusea, vômito, perda de olfato e gosto Manifestações posteriores: • Pneumonia moderada/severa com inflamação o acúmulo de macrófagos nos alvéolos, secreção de citocinas e acúmulo de líquido no pulmão • Acúmulo de neutrófilos leva à destruição das células epiteliais alveolares dos tipos I e II, causando colapso dos alvéolos o Gera: Síndrome de aflição respiratória aguda (ARDS) • Síndrome inflamatória aguda (SIRS): quando o líquido pulmonar atinge a circulação sistêmica: septicemia, choque e falecimento.