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FARMACODINÂMICA Farmacodinâmica é o estudo dos efeitos fisiológicos e bioquímicos das drogas e dos seus mecanismos sobre o corpo: 1. Local de ação 2. Mecanismo de ação 3. Efeitos terapêuticos e tóxicos Considerando um dado medicamento: 1. Sua ação biológica depende essencialmente de sua estrutura química 2. Ligam-se aos receptores formando um complexo .....> Alteração do funcionamento celular Ex: alguns anti-hipertensivos causam relaxamento dos vasos sanguíneos e diminuição da pressão arterial. Farmacodinâmica Investiga: Mecanismos de ação, Relação entre a dose da droga e a magnitude do efeito, Efeitos; Variação das respostas às drogas; Mecanismos gerais de ações dos fármacos AÇÃO INESPECÍFICA: Ação não é subordinada a uma interação com sítio específico; Acúmulo desses fármacos em algum ponto vital da célula, promove uma desorganização na cadeia de processos metabólicos, alterando a função da mesma Anestésicos gerais inalatórios, antifúngicos tópicos, anti- sépticos, antiácidos DIFERENTES TIPOS DE RECEPTORES PODEM TER UM OU MAIS MECANISMOS INTRACELULARES DE TRANSDUÇÃO POR SEGUNDOS MENSAGEIROS SEM PERDA DA ESPECIFICIDADE AO LIGANTE. AÇÃO ESPECÍFICA Ligam-se a sítios específicos Alteram as atividades biofísicas e bioquímicas das células Logo os fármacos precisam se ligar a proteína para chegar no seu sitio de ação se desmembra da proteína e se liga ao seu receptor; Logo o que impede dos fármacos se ligarem a qualquer proteína livre durante o caminho percorrido até o seu sitio de ação é sua alta afinidade com as proteínas plasmáticas; Medicamentos como o dorflex que age diminuindo a cefaleia pode tbm diminuir dor muscular, isso acontece pq alguns fármacos não agem em apenas uma sitio de ação, pois o nosso corpo tem receptores em todo o corpo, e esse fármaco tbm tem associação de outras drogas, porem a droga segue seu caminho, onde tem maior concentração de seus receptores, ativa tanto pela sua fisiologia normal como pelo sistema imunológico; Na ESPEFIFICIDADE EX: O carvão ativado irá se encaixar no sitio de ligação impedindo a ação do fármaco; 1) Amplificação de sinal - Um pequeno sinal pode produzir amplas respostas celulares 2) Difusão do sinal por todos os compartimentos celulares - Modulação de toda célula para a nova situação celular 3) Comunicação cruzada - Integração com outros sinais DESSENSIBILIZAÇÃO O tipo e o número de receptores que a célula expressa são o resultado líquido da síntese e da destruição (simultâneas) de receptores. Além de outros fatores, o número de receptores é modificado pela exposição prolongada a fármacos. A estimulação crônica por agonistas tende a diminuir o número de receptores (dessensibilização), enquanto a inibição crônica por antagonistas tende a aumentar o número de receptores (sensibilização). O efeito de administrações subsequentes de fármacos também pode ser maior (ou menor) do que o da exposição inicial e a interrupção abrupta do fármaco deixa a célula hiper ou hiporresponsiva ao ligante endógeno. A dessensibilização é um mecanismo pelo qual ocorre a tolerância a fármacos quando é necessário aumentar a sua dosagem para obter o mesmo efeito. ALVOS PARA LIGAÇÃO DE FÁRMACOS Enzimas DNA e proteínas envolvidas na tradução-ácidos nucléicos Canais iônicos Moléculas transportadoras-proteínas Receptores Tipos de receptores Tipo 1: canais iônicos controlados por ligantes – receptores ionotrópicos (p. ex., receptor do GABA A, receptor nicotínico da acetilcolina) • Tipo 2: receptores acoplados à proteína G – receptores metabotrópicos (p. ex., receptores de hormônios, receptor muscarínico da acetilcolina, receptores adrenérgicos). Os principais alvos da proteína G são adenilciclase e fosfolipase C • Tipo 3: receptores ligados à quinases – se for intracelular, geralmente a natureza é enzimática (p. ex., receptores para insulina e fatores de crescimento) • Tipo 4: receptores nucleares – regulam a transcrição gênica (p. ex., receptores para hormônios esteroidais). CARACTERÍSTICAS DA INTERAÇÃO DOS FÁRMACOS COM SÍTIOS ESPECÍFICOS Afinidade(capacidade de ligação) determina a concentração de fármaco necessária para formar complexo fármaco-sítio específico suficiente para desencadear efeito; Atividade intrínseca geração de resposta farmacológica após interação; Especificidade química o tamanho molecular, formato e carga elétrica determina se –e com que afinidade –o fármaco se liga ao sítio específico; Reversibilidade ocorre, na sua maioria, porque esta interação é fruto de ligação frac Os receptores são estruturas moleculares altamente especializadas, que tem no organismo afinidade de interagir-se com substâncias endógenas com função fisiológica,e que podem também reagir com substâncias exógenas,que tem características químicas e estruturais comparáveis a ssubstâncias que ocorrem naturalmente no organismo. QUÍMICA DA LIGAÇÃO DROGA-RECEPTOR 1. A frequência da associação e dissociação é uma função da afinidade entre a droga e o receptor, da densidade dos receptores e da concentração da droga. 2. A maioria das ligações droga-receptor envolve ligações fracas múltiplas A ligação fármaco-receptor resulta de múltiplas interações químicas entre as duas moléculas, algumas das quais são bastante fracas (como as forças de van der Waals), enquanto outras são extremamente fortes (como a ligação covalente). A soma dessas interações proporciona a especificidade da interação fármaco-receptor global. A favorabilidade de uma interação fármaco-receptor é designada como afinidade do fármaco com seu sítio de ligação no receptor. A química do ambiente em que ocorrem essas interações – como hidrofobicidade, hidrofilicidade e pKa dos aminoácidos próximos ao sítio de ligação – também pode afetar a afinidade da interação fármaco-receptor. LIGAÇÃO FÁRMACO- RECEPTOR Ligação covalente: É mais forte e estável podendo ser irreversível. Embora relativamente raras, as interações covalentes entre um fármaco e seu receptor representam um caso especial. Com frequência, a formação de uma ligação covalente é essencialmente irreversível, e nesses casos o fármaco e o receptor formam um complexo inativo. Para readquirir sua atividade, a célula precisa sintetizar uma nova molécula de receptor a fim de substituir a proteína inativada; por outro lado, a molécula do fármaco, que também faz parte do complexo inativo, não está disponível para inibir outras moléculas do receptor.Estão presentes em ligações de certos fármacos anticancerígenos e quelantes. Ligação iônica: Resulta da atração eletrostática que ocorre entre íons de cargas opostas. A força dessa ligação é bem menor que a da ligação covalente. A maioria dos receptores macromoleculares apresenta vários grupamentos que se ionizam e interagem com fármacos ionizados. Ligação de pontes de hidrogênio: É muito positiva, podendo se ligar a um átomo fortemente negativo e, ainda assim, aceitar mais um elétron de outro átomo doador eletronegativo como o nitrogênio ou oxigênio. Forma-se, assim, uma ponte com esses átomos doadores. São forças fracas, mas se forem muitas, podem estabelecer uma reação estável,embora reversível entre o fármaco e o receptor. Ligaçãode Van der Walls: Ligações fracas LIGAÇÃO FÁRMACO-RECEPTOR RARAMENTE É PRODUZIDA POR UM ÚNICO TIPO DE INTERAÇÃO; NA VERDADE, É UMA COMBINAÇÃO DESSAS INTERAÇÕES QUE PROPORCIONA AO FÁRMACO E A SEU RECEPTOR AS FORÇAS NECESSÁRIAS PARA FORMAR UM COMPLEXO FÁRMACO-RECEPTOR ESTÁVEL; QUÍMICA DA LIGAÇÃO DROGA- RECEPTOR Forte e estável irreversível QUIRALIDADE E ESTEREOSSELETIVIDADE DAS DROGAS 1. Representam fontes importantesde variação das respostas às drogas 2. A maioria dos fármacos está na forma de mistura racêmica 3. O uso de estereoisômeros puros poderia melhorar a qualidade da farmacoterapia e prevenir reações adversas; ENZIMAS Inibidor: captopril inibidor da ECA (substrato análogo inibição reversível) AAS inibidor da COX (inibição irreversível acetilação da SER 530) Falso substrato: fluoracil bloqueio síntese DNA (antineoplásico) Pró-fármaco: enalapril enalaprilate Ativação de enzimas heparina: ativa antitrombina III, acelerando a degradação dos fatores de coagulação INIBIÇÃO ENZIMÁTICA COMPETITIVA E NÃO-COMPETITIVA Inibição enzimática competitiva e não-competitiva AINES: inibição competitiva entram no canal hidrofóbico, formando pontes de hidrogênio com um resíduo de arginina, impedindo que os ácidos graxos do substrato entrem no domínio catalítico. AAS: inibição não-competitiva entra no sítio ativo e promove acetilação da SER 530 Enzimas Ativação de enzimas O fármaco pode interagir com um inibidor da enzima, e assim, impedir que este a inative Heparina: ativa antitrombina III O fármaco pode interagir diretamente com a enzima e alterar- lhe a conformação e carga no sentido de ativá-la Fármacos que promovem indução das enzimas do citocromo P450 Ex.: rifampicina, etanol, carbamazepina, fenobarbital, erva- de-são- joão Rifampicina x contraceptivos orais DNA e proteínas envolvidas na traduçãoSupressão da função gênica Inibidores da biossíntese dos ácidos nucléicos Inibidores da síntese protéica Ex.: antibióticos, antineoplásicos, antivirais, antiparasitários a) Inibidores da biossíntese dos ácidos nucléicos Antivirais Aciclovir Inibidores da síntese protéica Antibióticos Tetraciclinas Macrolideos( azitromicina) e cloranfenicol Canais iônicos Bloqueadores: Nifedipina, verapamil bloqueiam canal de Ca 2+ do tipo L •Lidocaínabloqueia cana lde Na+ •Moduladores: Benzodiazepínicosreceptores GABAA Moduladores Aumentam a afinidade do GABA pelo receptorfacilita abertura de canais de cloreto ativados pelo GABA Bloqueadores Anlodipina Moléculas transportadoras Receptor Componente de uma célula ou organismo que interage com um fármaco e inicia a cadeia de eventos que leva aos efeitos observados desse fármaco; Ativando receptores agonistas β2 adrenérgicos (salbutamol), agonistas β(noradrenalina); Bloqueando receptoresβbloqueadores (Propranolol); Tipos de receptor (estrutura molecular e mecanismo de transdução); Canais iônicos controlados por ligante •Localização: superfície da membrana •Receptor controla a entrada e saída de íons •Determina a despolarização ou hiperpolarização da célula •Efeito celular desencadeado mais rapidamente, porém de curta duração Receptor nicotínico da Ach Receptores acoplados à proteína G Localização: superfície de membrana •Formação de 2º mensageiros queirão executar o efeito celular •Tipo de 2º mensageiro tipod e enzima ligado a proteínaG Adenilato ciclase: AMP cíclico Guanilato ciclase: GMP cíclico Fosfolipase C :DAG e IP3 •2ºmensageiro: amplifica resposta celular •Efeito celular desencadeado mais lentamente que os receptores ionotrópicos Receptores nucleares •Localização: intracitoplasmática •complexo fármaco-receptor formado irá ativar ou inativar a transcrição gênica •Efeito celular desencadeado bem mais lentamente que os demais, porém mais duradouro •Receptores para estrógenos, T3,vitaminas De A Classificação das drogas de acordo com o tipo de interação droga-receptor Agonista -Apresenta afinidade pelo receptor -Eficácia elevada -Ex.: adrenalina, isoproterenol Antagonista -Apresenta afinidade pelo receptor -Eficácia = zero -Ex.: Losartan, propranolol, atropina DROGAS AGONISTAS CLASSIFICAÇÃO DAS DROGAS DE ACORDO COM O TIPO DE INTERAÇÃO DROGA-RECEPTOR DROGAS AGONISTAs Agonista total (puro, pleno) aquele que ao ligar-se ao receptor induz à resposta máxima. Agonista parcial aquele que ao ligar-se ao receptor induz um a resposta mais fraca do que o agonista total. Agonista inverso Têm eficácia negativa ao provocar ação oposta ao do agonista CLASSIFICAÇÃO DAS DROGAS DE ACORDO COM O TIPO DE INTERAÇÃO DROGA-RECEPTOR DROGAS AGONISTAS DROGAS ANTAGONISTAS CLASSIFICAÇÃO DAS DROGAS DE ACORDO COM O TIPO DE INTERAÇÃO DROGA-RECEPTOR DROGAS ANTAGONISTAS Antagonista competitivo Competem de maneira reversível com os agonistas para ligarem-se aos receptores. Ex. : benzodiazepínicos x flumazenil, betabloqueadores. Antagonista não-competitivo Competem de maneira irreversível com os agonistas para ligarem se os receptores.Ex.: fenoxibenzamina (antagonistaα1 adrenérgico). OUTROS MECANISMOS DE ANTAGONISMO Antagonismo químico Quando duas substâncias se combinam em solução, e, como consequência, o efeito do fármaco ativo é perdido. Ex .: tetraciclina x leite, protamina x heparina. Antagonismo farmacocinético Quando um antagonista reduz a concentração do fármaco ativo em seu sítio de ação (aumentando o metabolismo, a eliminação, diminuindo a absorção do fármaco). Ex.: rifampicina x contraceptivos orais. Antagonismo fisiológico Interação entre dois fármacos cuja sacões tendem a se anular mutuamente. Ex.: cortisol x insulina, epinefrina x histamina (brônquios). ANTAGONISMO Cloridrato de propranolol CLASSIFICAÇÃO DAS DROGAS DE ACORDO COM O TIPO DE INTERAÇÃO DROGA-RECEPTOR DROGAS ANTAGONISTAS Relação entre concentração e resposta do fármaco A interação fármaco - sítio específico obedece à Lei das massas: à medida que a concentração de um fármaco aumenta, a intensidade do seu efeito farmacológico também aumenta F + R FR EFEITO Relação entre concentração e resposta do fármaco •A resposta farmacológica é proporcional ao número de sítios específicos ocupados •Efeito máximo: quando todos os sítios específicos estão ocupados •A intensidade do efeito de um fármaco depende da sua concentração no local do receptor, que por sua vez é determinada: -Dose administrada e via de administração -Taxa de absorção -Taxa de distribuição -Taxa de eliminação CU R VA DO S E -R E S PO S TA OU DO SE -E FE ITO Existe u ma relação direta entre a concentração ou dose de u m fármaco e a intensidade do seu efeito E max E C50 Potência Eficácia Eficácia Parâ metro que mede a resposta máxi ma produzida por u m fármaco Depende do nú mero de co mplexos fármaco -receptor formados e da eficiênc ia do acopla mento desde a ativação do receptor até a resposta ce lular E max: quando todos os sítios específicos estão ocupados -É identificado quando o au mento da dose do fármaco não resulta e m resposta ad icional Ex.: Diuréticos O B S: a eficácia máxi ma de u m fá r maco pode ser limitada pela propensão do fármaco a causar algu m efeito tóxico; Potência Parâ metro que mede a afinidade de u m fármaco pelo seu sítio específico de ação ; M edida da quantidade do fár maco necessária para produzir u m efeito de u ma dada intensidade; Quanto menor a dose necessária para deter minado efeito, ma ispotente é o fármaco; E C50: concentração de u m fár maco necessária para produzir 50 % do seu efeito m áxi mo; Ni mesulida 100 mg Diclofenaco 50 mg Potência e eficácia Índice terapêutico •Relação entre a dose que produz toxicidade co m a dose que produz o efeito eficaz ou clinica mente desejado e m u ma população de indivíduos IT= DT50/DE50 •DT50 = dose do fármaco que produz efeito tóxico e m metade da população •DE50 = dose do fár maco que produz u ma resposta terapêutica na metade da pop ulação Índice terapêutico •Mensuração da segurança do fár maco •IT≤ 1 fár maco co m alto grau de toxicidade •IT ≥ 1 fár maco co m m enor grau de toxicidade •Quanto maior o IT, maior a segurança do fármaco IT ba ixo fa ixa de co n centração ond e a resp o sta eficaz e a tóxica se sobrepõe m. A biodisponibilidade altera o efeito terapêutico IT altodifícil de acontecer sobreposição de resposta eficaz e tóxica
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