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Farmacologia do Sistema Nervoso Central *Podemos mexer farmacologicamente nas funções cerebrais utilizando fármacos que atue nessas regiões Funcionamento básico do Sistema Nervoso – SISTEMA NERVOSO CENTRAL – Funciona como processador de informações, mantendo a homeostasia (manutenção de condições estáveis ou constantes no meio interno) de vários sistemas, regulando funções Recebe sinais detectados por receptores periféricos e conduzidos por vias aferentes sensitivas. Analisa, filtra, armazena e reelabora essas informações, programando reações motoras, comunicadas por nervos eferentes a órgãos executores. SISTEMA NERVOSO SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO SN SOMÁTICO SN AUTÔNOMO SIM PARA SISTEMA NERVOSO CENTRAL ENCÉFALO MEDULA ESPINHAL Classificação morfológica das células do sistema nervoso – *bainha de mielina = porção que promove o impulso saltatório *No SNC não tem grande quantidade de macrófagos e a micróglia que faz esse papel *Astrócitos: 1. Processo de comunicação de um neurônio e outro; fornecem substancias para a formação de ATP e ajudam na formação da barreira hematoencefálica 2. Secretam fatores neurotróficos = fatores que chamam outras células nervosas para um determinado local 3. Mantem o microambiente propicio para a comunicação Barreira hematoencefálica – Formado por neurônios + vasos sanguíneos (células endoteliais e periquitos) + células glia (astrócitos, oligodendrócitos e micróglia) Impede que substancias químicas cheguem ao SNC Pequenas moléculas não polares passam a BHE (L- Dopa, valproato = substancias farmacológicas) O neurônio é a unidade básica do sistema nervoso, destina-se a: → Reagir aos estímulos; transmitir a excitação resultante com rapidez para outras partes da célula e para outros neurônios, células musculares e glandulares SINAPSE = é o local de contato de um neurônio com o outro Quando temos comunicação entre o terminal axonal e a célula muscular = placa motora Sentido do influxo nervoso – polarizada Várias substâncias químicas atuam no SNC: Medicamentos – •Anestésicos gerais •Anticonvulsivantes •Neurolépticos •BDZ •Antidepressivos •Analgésicos •Antitérmicos Agentes tóxicos – •Mercúrio •Organofosforados •Carbamatos Drogas de abuso – •Álcool •Cigarro •Cocaína •Maconha •Anfetaminas •NDMA (Ecstasy) Despolarização Súbita entrada de Na para dentro da célula diminui a eletronegatividade da face interna da membrana (milésimos de segundo) Repolarização Sai uma quantidade equivalente de K e a membrana é repolarizada (gera potencial de ação que estimula a liberação do neurotransmissor) *Ca estimula a exocitose dos neurotransmissores *despolarizou = entrada de Na = sinapse excitatória = promove despolarização da célula pós-sináptica Sinapse inibitória = abertura dos canais de Cl = hiperpolarização = inibição do impulso nervoso Outro tipo de sinapse inibitória = saída de K da célula = hiperpolarização RECEPTORES – Receptor ionotrópico: NT abre diretamente o canal iônico (efeito rápido) Receptor metabotrópico: NT abre indiretamente o canal iônico. Presença de 2 º mensageiro que afeta a excitabilidade do neurônio pós-sináptico (efeito demorado) - o 2° mensageiro tanto atua nos canais iônicos quanto nas proteínas reguladores das funções celulares RECEPTORES METABOTRÓPICOS – → Receptores acoplados à Proteína G Proteína G: composta por 3 subunidades (alfa α, beta β e gama γ). A unidade α possui um sítio de ligação com o GDP ou GTP. 1. Neurotransmissor liga-se ao receptor, induz mudança conformacional e ocorre a troca do GDP pelo GTP 2. Ocorre a dissociação da subunidade α 3. Ocorre ativação e abertura do canal iônico ALVO DOS RECEPTORES ACOPLADOS À PROTEÍNA G •Ocorre ativação e abertura do canal iônico •Sistema adenilciclase •Sistema Fosfolipase C ALVO DAS PROTEÍNAS G •Adenilciclase: enzima responsável pela formação de AMPc •Fosfolipase C: enzima responsável pela formação de fosfato de inositol e diacilglicerol (DAG) •Canais Iônicos: Ca e K •ADENILCICLASE -AMPc sintetizado à partir do ATP pela adenilciclase -Muitos fármacos, hormônios e neurotransmissores agem nos RAPG e exercem seus efeitos aumentando ou diminuindo o AMPc -Aumento do AMPc estimula as proteínas quinases -Proteínas quinases regulam a função de proteínas celulares diferentes pelo controle da fosforilação proteíca Alvo das proteínas g – adenilciclase Ex. Receptores Adrenérgicos (Adrenorreceptores) -Ativação receptor Proteína G ------------ Ativa adenilciclase -Adenilciclase cataliza a formação AMPcíclico (Converte ATP em AMPc) -AMPc ativa PKA -Fosforilação proteínas celulares PKA -RESPOSTA FARMACOLÓGICA (Ex. Coração, estimulação receptores Beta: efeito inotrópico (aumenta a força de contração) e cronotrópico (aumenta a frequência de contração)) Alvo das proteínas g – Fofolipase C / fosfato de inositol -Ativação receptor Proteína G ------------ Ativa Fosfolipase C -Fosfolipase C (converte fosfolípideos de membrana em IP3 e DAG – diacilglicerol) -Ativa IP3 (Inositol Trifosfato) (Causa liberação de Ca++ do retículo endoplasmático para o citosol, iniciando eventos como contração, secreção, ativação enzimas) -DAG ativa Proteína Kinase C que catalisa a fosforilação de várias proteínas intracelulares Alvo das proteínas g – canais iônicos Ca e K Neurotransmissão – Fenômeno onde uma substância química liberada por um neurônio age rapidamente no neurônio pós- sináptico = promovendo excitação ou inibição Neurotransmissores: → Substâncias químicas usadas para comunicação entre as células nervosas → Liberadas diretamente nas sinapses pelos terminais pré-sinápticos → Efeito imediato (resposta rápida) no neurônio pós-sináptico •Aminoácidos: GABA, glicina (inibitórios), glutamato, aspartato (excitatórios) •Aminas: acetilcolina, adrenalina, noradrenalina, dopamina, histamina, serotonina •Peptídeos: colicistocinina (CCK), ocitocina, encefalinas, peptídeo intestinal vasoativo (VIP) vasopressina, substância P, somatostatinas, angiotensina, bradicinina GABA (ÁCIDO GAMA-AMINOBUTÍRICO) – –Neurotransmissor inibitório do SNC de maior importância (presente uniformemente em todo cérebro) –Receptores GABAérgicos presentes no SNC Síntese no SNC: Formado a partir do glutamato pela ação da DAG (descarboxilase do ácido glutâmico) – encontrada apenas nos neurônios sintetizadores do GABA no cérebro *receptor do GABA é um canal de cloreto Ativação inibitória: Aumento Cl –e Hiperpolarização da membrana celular e redução da excitabilidade neuronal –Término da ação • Sistema de recaptação GABAReceptores – Composto por subunidades (2 subunidades alfa; 2 subunidades beta e 1 subunidade gama) – tem sítios de ligação diferentes para diversas substancias Efeito INIBIÇÃO Alvo para vários fármacos: –Barbitúricos –Benzodiazepínicos –Neuroesteróides –Etanol –Etomidato Glicina – ➥Neurotransmissor inibitório ➥Produzida localmente (maiores concentrações na medula espinhal) ➥Síntese: Serina – serina-hidroximetil transferase – Glicina ➥Receptor: GlyR (funcionalmente similar ao receptor GABA) ➥Produz hiperpolarização inibitória e diminui a excitação neuronal ➥Bloqueio pela estricnina (antagonista competitivo = promove efeito contrário ao efeito da glicina no receptor; promove excitação) Glutamato – ➥Neurotransmissor excitatório ➥Distribuído amplamente por todo SN ➥Síntese: Glutamina ⟶ glutaminase ⟶ Glutamato ❑Ativação das vias excitatórias: Despolarização da membrana (liberação vesícula dependente Ca)❑Término da ação: recaptação após utilização; convertido em glutamina pela glutamina sintetase e novamente convertido em glutamato RECEPTORES GLUTAMATO – NMDA, AMPA, Cainato, Metabotrópico → Abundantes no córtex, núcleos da base e vias sensitivas → ABSOLUTAMENTE ESSENCIAL PARA QUE O CÉREBRO FUNCIONE NMDA, AMPA, Cainato: receptor ionotrópico ➜ NT abre diretamente o canal iônico (efeito rápido) Metabotrópico: receptor metabotrópico ➜ NT abre indiretamente o canal iônico → Presença de 2º mensageiro que afeta a excitabilidade do neurônio pós-sináptico (efeito demorado) Glutamato: ▪Aminoácido excitatório mais importante ▪ Onipresente e multifuncional ▪ Envolvido em quase toda função cerebral ▪ Liga-se a receptores NMDA (cérebro e medula espinhal) RECEPTORES GLUTAMATO Receptores NMDA ➤Glutamato e aspartato se ligam a NMDA ➤Ativação NMDA leva a entrada de Na na célula e saída de K (despolarização neurônio pós-sináptico) ➤Localização pós-sináptica ➤Cetamina e Fenciclidina bloqueiam seletivamente NMDA ➤Bloqueados por Mg (inibe a abertura dos canais de Na, Ca e K) Receptores AMPA e Cainato ➤Modulam a transmissão sináptica excitatória rápida (essencial para que o cérebro funcione) - Se bloqueados: função cerebral cessa ➤AMPA: glutamato (localização pós-sináptica) ➤Cainato: glutamato (localização pré e pós-sináptica) Receptores Metabotrópicos ➤Acoplados à proteína G ➤Ligante: glutamato ➤Localização: pré e pós-sináptica Outros neurotransmissores – NORADRENALINA Produzida por neurônios adrenérgicos (localizados na ponte e no bulbo) Locus cœruleus: estrutura localizada na ponte e formado por um aglomerado de neurônios capazes de sintetizar noradrenalina Relacionado ao alerta e as respostas de estresse ESTADO DE ALERTA Controla o despertar e o alerta HUMOR → Depressão: deficiência da noradrenalina em algumas partes do cérebro REGULAÇÃO DA PA → Controle da PA central e periférico → AÇÕES DA NORADRENALINA SNC PODEM SER INIBITÓRIAS OU EXCITATÓRIAS Síntese – Exemplo de fármacos que atuam na transmissão noradrenérgica no SNC: antidepressivos, cocaína, anfetamina (aumenta a transmissão noradrenérgica) DOPAMINA Distribuição no cérebro mais restrita que a noradrenalina Abundante no corpo estriado (parte do sistema motor extrapiramidal envolvido na coordenação dos movimentos) Presente também no sistema límbico e hipotálamo *envolvida na doença de Parkinson, esquizofrenia Síntese – RECEPTORES DOPAMINÉRGICOS Receptores acoplados à Proteína G (RAPG) ➜Receptores D1 (ativação da adenilciclase) e D2 (inibição da adenilciclase) ➜Espalhados em áreas distintas do cérebro (sistema límbico, tálamo, hipotálamo, sistema mesolímbico, estriado) ➜Dopamina age pré e pós-sinapse VIAS DOPAMINÉRGICAS Funções – ➢Controle Motor (sistema nogroestriado) ➢Efeitos comportamentais (sistema mesolímbico e mesocortical) ➢Controle Endócrino ➢Controle Motor (sistema nogroestriado) Doença Parkinson: distúrbio controle motor associada a deficiência de dopamina na via nigroestriada (receptores D2) Fármacos anti-psicóticos (haloperidol) antagonizam receptor D2, causando distúrbios do movimento (distonia, parkinsonismo) Tirosina Dopa Dopamina Noradrenalina Tirosina Dopa Dopamina Noradrenalina ➢Efeitos comportamentais (sistema mesolímbico e mesocortical) – envolvidas na emoção Haloperidol bloqueia os receptores dopaminérgicos póssinápticos (D2) no sistema mesolímbico dopaminérgico, diminui a freqüência de disparos dos neurônios dopaminérgicos ao longo do bloqueio D2 pós-sináptico, resultando na ação antipsicótica Anfetamina aumenta as sinapses dopaminérgicas (excesso dopa), levando ao comportamento estereotipado repetido ➢Controle Endócrino Controle secreção prolactina Fármacos anti-psicóticos que bloqueiam receptores D2, aumentam a secreção de prolactina (desenvolvimento das mamas e lactação) ➢Vômitos (mediados pelos receptores D2 no bulbo) Neurônios dopaminérgicos têm papel na produção da náusea e vômito Agonistas receptor de dopamina e fármacos que aumentam a liberação de dopamina no cérebro (levodopa) causam náusea e vômito Antagonistas dos receptores dopamina (fenotiazinas, metoclopramida) possuem atividade anti-emética *agonista = substancia que faz a mesma coisa que um neurotransmissor 5-HIDROXITRIPTAMINA Síntese – ➜Neurônios serotoninérgicos na ponte e bulbo ➜Receptores acoplados à Proteína G (exceto 5HT3 que é ionotrópico) ➜Receptores 5-HT1 efeito principal inibitório (alvo de fármacos para tratar a ansiedade) ➜Receptores 5-HT2 (córtex e sistema límbico): efeito excitatório pós-sináptico) antagonistas (metissergina) tratam a enxaqueca ➜Receptores 5-HT3 (bulbo): antagonistas específicos (ondansetrona) tratam náuseas e vômitos Receptores 5-HT4, 6 e 7 efeitos principal no sistema gastrointestinal e SNC Efeitos → Respostas comportamentais (antipsicóticos antagonizam 5HT2) → Comportamento alimentar (antipsicóticos aumentam apetite) → Controle humor e emoções (5HT envolvida humor) → Controle sono/despertar (diminuição 5HT abole o sono) → Controle vias sensitivas (5HT é inibitória na via da dor) Logo após a liberação, 5-HT sofre recaptação neuronal (mecanismo inibido pelos antidepressivos tricíclicosinibem tb recaptação catecolaminas) Outro grupo de antidepressivos: inibidores seletivos da recaptura de serotonina (fluoxetina) Triptanos (sumatriptana) tratam a enxaqueca Neurotransmissores ➜ Manipulação farmacológica do SNC Onde os fármacos agem? ✓ Biosíntese e degração enzimática do NT ✓ Liberação do NT ✓ Sítios receptores pré e pós-sinápticos Classificação das sustâncias que atuam no SNC: - Depressores gerais (não seletivos) - Estimulantes gerais (não seletivos) Triptofano (dieta) 5-Hidroxitriptofano 5-Hidroxitriptamina (serotonina) - Agentes que modificam seletivamente as funções do SNC • Depressores gerais (não seletivos): - anestésicos inalatórios (éter, halotano, iso) - anestésicos intravenosos (barbitúricos, etomidato) Deprime os tecidos excitáveis em todo SNC - Redução da quantidade de N liberado na sinapse - Bloqueio ou inativação do receptor pós-sináptico • Depressores gerais (não seletivos): - anestésicos inalatórios (halotano, óxido nitroso, etc) - anestésicos intravenosos (barbitúricos, propofol, etomidato) Barbitúricos: facilitação da neurotransmissão do GABA – são usados como antiepiléticos, sedativos e hipnóticos Propofol: potencializa os efeitos do GABA no SNC • Estimulantes gerais (não seletivos): - corticais: xantinas, anfetaminas - bulbares: doxapram, niquetamina, etamivan, picrotoxina, pentilenotetrazol - medulares: estricnina Dois mecanismos - Bloqueio da inibição (substância bloqueia via inibitória) - Excitação neuronal direta (aumento na liberação mediadores) Agentes que modificam seletivamente as funções do SNC ➝ Podem apresentar efeitos excitatórios e depressores • Agentes que modificam seletivamente as funções do SNC - tranqüilizantes: neurolépticos, ansiolíticos - antidepressivos - anticonvulsivantes - relaxantes musculares de ação central - hipnoanalgésicos - analgésicos antipiréticos - drogas de abuso: LSD, cocaína, canabinóides, MDMA (ecstasy) ➥Diminuição excitabilidade SNC ➥Tranquilização, sedação, hipnose, anestesia geral e coma ➥Aumento excitabilidade ➥Ligeira excitabilidade, extrema excitabilidade, convulsões Tranqüilizantes: neurolépticos e ansiolíticos – Neurolépticos = Antipsicóticos = Antiesquizofrênico = Psicolépticos = Classificação: • derivados fenotiazínicos • derivados butirofenônicos Uso veterinário: contenção química, transporte e pré- anestesia Tranqüilizantes - Fenotiazina e Butirofenonas– Derivados fenotiazínicos - clorpromazina (Amplictil®) - acepromazina (Acepran®) - levomepromazina (Neozine®) - prometazina (Fenergan®) Derivados butirofenônicos - azaperone (Stressnil®) - droperidol (+ fentanil: Inoval®, Nilperidol®) Mecanismo de ação ➜ Central ➜ Bloqueio dos receptores póssinápticos dopaminérgicos (núcleo talâmico, hipotálamo e estruturas límbicas) Mecanismo de ação ➜ Periférico ➜ Anti-adrenérgico Anti-histaminérgico EFEITOS – Estado de tranquilização, sem efeito hipnótico, sem perda da consciência Redução da atividade motora; redução da iniciativa - redução da agressividade - efeito antiemético - potencialização dos efeitos dos hipnóticos, dos anestésicos gerais, dos opiáceos e dos analgésicos - ↓ limiar das convulsões Fenotiazínicos → prolapso peniano transitório Acepromazina: cães, gatos, cavalos, coelhos, ratos Clorpromazina: homem (efeito antipsicótico na esquizofrenia) - efeito antipsicótico (diminuição delírio, alucinação e distúrbios do pensamento - s. mesocortical e mesolímbico) - depressão dos centros bulbares cardiovascular e respiratório • Dose VO é maior que a IM (efeito de primeira passagem) - Acepromazina (VO 1 mg/Kg > IM até 0,1 mg/Kg) • Biotransformação hepática • Eliminação renal *efeito de primeira passagem = metabolização da droga primeiro para depois ela ir para a circulação Via enteral (oral ou anal) = passa pela absorção do trato gastrointestinal; depois é parcialmente metabolizado pelo fígado e excretada e a outra parte vai para a circulação sanguínea fazer o seu papel; porém parte dela é biotransformada e excretada por isso não é totalmente aproveitada e quando é assim a dose precisa ser maior Tranqüilizantes – Ansiolíticos – Classificação: - Benzodiazepínicos (ansiolítico e hipnótico) Benzodiazepínicos: - alprazolam (Frontal®, Tranquinal®) - clonazepam (Rivotril®, Clonotril®) - clorazepato (Tranxilene®) - diazepam ( Diempax®, Valium®) - midazolam (Dormonid®, Dormire®) Vias de administração: oral, IV Mecanismo de ação: → Atua seletivamente nos receptores GABA (agonista) →Acentua a transmissão sináptica inibitória Efeitos: ✓ Redução ansiedade e agressividade ✓ Sedação e indução do sono ✓ Redução tônus muscular e coordenação (ação central) ✓ Anticonvulsivante ✓ Amnésia ✓ Efeito adverso: excitação paradoxal Antagonista: →Flumazenil (antagonista sítio específico receptor GABA, não produz atividade terapêutico, apenas bloqueia o sítio para o agonista - duração 2 hs) Efeitos ansiolíticos mediados pela subunidade alfa-2; sedação mediada pela subunidade alfa-1 Farmacocinética: ❖Alta ligação às proteínas plasmáticas (transporte – albumina) - ❖Alta lipossolubilidade ❖Boa absorção VO ❖Metabolização hepática ❖Metabólitos ativos (nordiazepam) ❖Eliminação renal AÇÃO DOS FÁRMACOS NO SNC ◼ Anestésicos (isofluorano, propofol) ◼ Ansiolíticos e sedativos (BZD) ◼ Antipsicóticos (clorpromazina, haloperidol) ◼ Antidepressivos (inibidores MAO, antidepressivos tricíclicos) ◼ Analgésicos (opióides) ◼ Psicomotores (anfetamina, cocaína, cafeína)
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