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Farmacodinâmica *Estudo dos efeitos bioquímicos e fisiológicos do fármaco e seus mecanismos de ação no organismo. *Para atingir o efeito farmacológico, o fármaco se liga no alvo, ativa o mecanismo de ação e provoca uma resposta, permitindo a ocorrência do seu efeito. *Importância: permite a compreensão da regulação dos efeitos bioquímicos e fisiológicos; fornece a base para uma utilização terapêutica racional dos fármacos e permite a pesquisa de novos e melhores agentes terapêuticos. : *Também chamado de alvo farmacológico, é qualquer molécula biológica em que o fármaco se liga, produzindo uma resposta. *O fármaco não produz reações no corpo e sim modula uma resposta celular intrínseca, aumentando ou reduzindo a velocidade ou magnitude dessa resposta celular já existente. *Geralmente o alvo farmacológico é proteico. : *O fármaco pode se ligar a enzimas, canais iônicos, proteínas carreadoras, ácidos nucleicos e receptores farmacológicos. *Fármacos que interagem com enzimas: o fármaco pode atuar como inibidor competitivo da enzima, inibindo o seu produto de catalização. Isso ocorre com o captopril, medicamento anti-hipertensivo que age na renina (enzima responsável por converter o angiotensinogênico em angiotensina 1), causando um efeito anti-hipertensivo. *Fármacos que interagem com transportadores: inibem a ação de uma proteína transportadora, interferindo na passagem de íons pela membrana. Um exemplo é a furosemida, que bloqueia uma proteína do túbulo renal, impedindo a reabsorção de sódio, que passa a ser excretado, tendo ação diurética. *Fármacos que interagem com canais iônicos: o fármaco pode interferir na passagem dos íons, impedindo o seu efeito. A lidocaína, por exemplo, tem como alvo farmacológico um canal iônico (controlado por voltagem) que permite a passagem de sódio. Ela entra dentro do neurônio, bloqueia o canal e não permite a entrada de sódio, impedindo a despolarização e o disparo do impulso nervoso de dor. *Fármacos que interagem com ácidos nucleicos: o alvo farmacológico não se encontra no corpo e sim em um componente de origem externa, como nas bactérias, no caso de antibióticos. Nesse caso, o fármaco se liga a subunidade ribossômica 30S ou 50S, impedindo a síntese proteica, causando sua morte. Como exemplo temos a gentamicina como antibiótico aminoglicosídeo se liga a subunidade 30S e a eritromicina, antibiótico macrolidio, se liga a 50S. *Fármacos que interagem com receptores farmacológicos: como exemplo temos o fenoterol (broncodilatador), o atenolol (anti-hipertensivo) e a loratadina (antialérgico) : *Agonista natural: o mediador endógeno se liga ao receptor e gera uma resposta biológica. *Agonista modificado: fármaco (substância exógena) que consegue se ligar ao receptor e faz a mesmo papel do agonista natural, gerando resposta biológica. *Antagonista: tem capacidade de se ligar ao receptor, mas não de gerar resposta biológica (atividade intrínseca nula). Dessa forma, impede que o mediador endógeno se ligue, bloqueando a resposta biológica. e bloqueando a ação do mediador endógeno ou agonista modificado. Não possui efeito : São moléculas proteicas que tem a função de reconhecer os sinais químicos endógenos, como hormônios, neurotransmissores e mediadores inflamatórios, e responder a eles pela ativação de uma via intracelular. na ausência do agonista e quando o agonista endógeno está presente, pode reduzir o seu efeito. : *Para o fármaco ser mais útil como instrumento terapêutico ele deve exibir um bom grau de especificidade pelo ponto de ligação. *Um fármaco que interage com um só tipo de receptor expresso apenas em algumas células apresenta alta especificidade. Esse é o caso da ranitidina, um antagonista dos receptores H2, utilizado para tratar úlceras. *Já fármacos que têm capacidade de bloquear diversos receptores são menos específicos e tem maior risco de produzirem efeitos colaterais, como é o caso dos antidepressivos tricíclicos. : *A estrutura química do fármaco determina a sua afinidade/especificidade seu receptor, dependendo do seu tamanho, formato e carga. *Dessa forma, modificações na estrutura do fármaco provoca mudanças nas suas propriedades farmacológicas. *Afinidade: é a tendência/capacidade do fármaco em se ligar ao receptor, presente em agonistas e antagonistas. *Eficácia/atividade intrínseca: é a tendência do fármaco em alterar a conformação e ativar o receptor, uma vez ligado. Essa é uma característica dos agonistas, pois os antagonistas não conseguem induzir resposta. *KD: constante de dissociação: determina a afinidade do fármaco. *L: fármaco ou ligando *R: receptor *LR: efeito da interação *Quanto maior for KD, menor a afinidade do fármaco pelo receptor e quanto menor for KD, maior a afinidade do fármaco pelo receptor. : *Agonista pleno ou total: é o fármaco que se liga ao receptor e induz o efeito máximo do tecido, mesmo quando menos de 100% dos receptores estão ocupados. Até em pequenas doses podem produzir resposta máxima. Um bom exemplo é fenilefrina que é um agonista total nos adrenoceptores α 1. *Agonista parcial: tem atividade intrínseca, mas não consegue induzir a resposta máxima do tecido, sendo maior do que 0 e menor que 100%, apresentando uma resposta submáxima, até mesmo quando ocupa 100% dos receptores. Além disso, ainda pode ser chamado de antagonista parcial quando impede que um agonista total se ligue ao seu receptor, deixando de desencadear o seu efeito máximo. Como exemplo temos a buprenorfina (agonista parcial que atua no receptor μ), um opioide utilizado para tratamento da dependência de opioides, a fim de evitar a síndrome da abstinência, já que tem resposta submáxima. Outro exemplo é o aripiprazol, antipsicótico, que atua como agonista parcial nos receptores D2. *Agonista inverso: tem capacidade de se ligar ao receptor ativado constitutivamente, que é o receptor que permanece ativado mesmo na ausência de um ligante. Quando ocorre essa ligação do agonista no receptor que já está ativado, irá ocorrer a diminuição da ativação. Dessa forma, sem o ligante o receptor está ativado e com o ligante ele reduz o grau de ligação, com efeito farmacológico oposto ao dos agonistas, tendo atividade intrínseca menor que zero, já que inibe o receptor. : *O agonista, que possui mais afinidade para o receptor, irá deslocar o equilíbrio para o estado ativado. Quanto maior for essa afinidade relativa por R* em relação a R, maior será a eficácia do agonista. *Já o agonista inverso irá ligar ao receptor constitutivamente ativo, deslocando o equilíbrio para Nenhum fármaco é totalmente específico, pois é dependente da dose e quanto maior ela for, menor vai ser a sua especificidade, já que tem risco de aumentar os seus alvos, mesmo que não tenha grande afinidade. o estado de repouso, reduzindo o efeito do receptor. *O antagonista não apresenta preferencia pra nenhuma dos estados, tanto o de repouso quanto o ativado. : *Fármaco A: agonista pleno porque induziu 100% da resposta. *O platô significa a resposta máxima daquele fármaco, o que é diferente da resposta máxima do tecido *Eficácia de um fármaco (EMAX): compara as respostas máximas que cada fármaco é capaz de induzir. *Potência de um fármaco: é determinada pela CE50 ou DE50, que é a concentração ou dose necessária para produzir 50% do efeito máximo do fármaco. Um fármaco é mais potente quanto menor for a concentração necessária para gerar efeito clínico (CE50) em relação a outro. *O fármaco A é mais potente que o fármaco C, pois possui menor CE50. *O fármaco A é mais potente que o fármaco B, mas ambos apresentam potência iguais. *Na clínica, muitas vezes, é preferido a administração do fármaco mais potente, a fim de evitar toxicidade. : *Antagonismopor bloqueio de receptor: ⇾ Antagonismo competitivo reversível: impede que o agonista se ligue ao seu receptor. Porém se houver aumento da concentração do agonista suficiente ocorre o deslocamento do antagonista competitivo reversível do sitio de ação. *O efeito máximo é alcançado com o aumento da dose do agonista. ⇾ Antagonista competitivo irreversível: tem maior afinidade pelo receptor, fixando-se de forma covalente ao local ativo do receptor. Por isso, reduzem o número de receptores disponíveis para o agonista. O aumento da concentração do agonista endógeno não é suficiente para deslocar o antagonista competitivo irreversível do sítio de ação. ⇾ Antagonista não competitivo: não compete pelo mesmo sítio de ligação que o agonista, pois se liga em um local alostérico diferente do local de ligação do agonista, impedindo que o receptor seja ativado. *Quanto maior for a dose do antagonista não competitivo, com mais receptores ele vai se ligar, o que reduz a disponibilidade de receptores para o agonista. Isso reduz a resposta máxima do agonista. *Antagonismo químico: substância que se liga quimicamente ao antagonista, inativando-a, o que a impede de causar seu efeito no organismo. Por exemplo, se a tetraciclina for ingerida com leite, a sua reação será reduzida, pois no intestino a tetraciclina irá reagir quimicamente com o cálcio, formando um complexo que não será absorvido. Nesse caso, o antagonista químico é o cálcio. *Antagonismo farmacocinético: é o fármaco que afeta a absorção (reduz a velocidade), metabolismo (aumenta a velocidade) ou excreção (aumenta a velocidade) de outro fármaco. Exemplo: a rifampicina, antibiótico utilizado para tratamento da tuberculose, é um indutor enzimático, ou seja, induz a produção de mais enzimas do citocromo P450, responsável pela metabolização e excreção de fármacos. Em caso de administração em conjunto com o etinil estradiol (anticoncepcional), a rifampicina será o antagonista farmacocinético do etinil estradiol, já que aumenta a produção enzimática, metabolizando mais o fármaco e reduzindo a sua absorção e concentração plasmática. *Antagonismo fisiológico: um fármaco irá antagonizar a ação fisiológica de outro fármaco (agonista endógeno). Exemplo: em caso de choque anafilático, a histamina atua no receptor e promove a broncoconstrição. O tratamento é a administração de adrenalina, que se liga a outro receptor e tem efeito fisiológico oposto, a broncodilatação. : *Receptores ionotrópicos: ⇾ Têm estrutura muito parecida com o de canais iônicos. ⇾ É uma proteína de membrana formada por 4 a 5 subunidades proteicas. ⇾ A sua abertura ou fechamento é determinada pela ligação a um agonista, natural ou fármaco, induzindo despolarização ou hiperpolarização da membrana com a passagem do íon. ⇾ Estão envolvidos na transmissão sináptica rápida. ⇾ Despolarização: ocorre quando há influxo de Ca+2 ou de Na+, causando excitação neuronal. ⇾ Hiperpolarização: ocorre quando há influxo de Cl- ou efluxo de K+, causando inibição neuronal. *Receptores metabotrópicos (GPCR): ⇾ É uma proteína que passa 7 vezes na membrana (7 alfa- hélices transmembranas) e quando ativado se liga a uma proteína especifica, a proteína G, que pode ativar diversas vias nas células. ⇾ Mais de 50% dos fármacos agem por esse tipo de receptor. ⇾ Existe na forma trimérica ou monomérica. ⇾ É formada pelas subunidades alfa e o dímero beta gama, que são ancorados na membrana. ⇾ O efeito celular é mais lento que o do receptor ionotrópico, pois o fármaco se liga ao receptor e ativa a proteína G (subunidade alfa), a qual ativa proteínas efetoras, que forma segundos mensageiros, que irão ativar alvos celulares para, por fim, gerar o efeito, finalizando a cascata de ação. ⇾ Uma única proteína G pode ser ativada por vários receptores metabotrópicos, ampliando a sua resposta. ⇾ Principais alvos da proteína G: • Gs: ativa ciclase de adenilil (AC): aumenta os níveis de cAMP (2º mensageiro), que ativa a PKA (alvo celular), a qual fosforiza enzimas no meio, permitindo observar o efeito. → Alvos celulares da PKA: *Aumenta atividade dos canais de cálcio no músculo cardíaco, causando a contração; *Fosforila e inibe MLCK (quinase da cadeia leve se miosina) no músculo liso, causando relaxamento; *Aumenta o metabolismo energético no tecido adiposo; *Aumenta a secreção ácida. → Sinais que usam AC/AMPc: *Noradrenalina (beta2-adrenérgico): fenoterol (causa broncodilatação). *Histamina (H2): ranitidina (antagonista do H2: reduz a secreção ácida). *Dopamina (D2): quetiapina (antagonista do D2: antipsicótico). • Gi: inibe ciclase de adenilil (AC) e ativa canais iônicos K+: o fármaco se liga ao receptor, ativa a subunidade alfa da proteína Gi e inibe a denilasecilase, reduzindo os níveis de cAMP, não ativando a PKA, o que impede a ativação dos alvos celulares. Dessa forma, possui efeito cronotrópico e inotrópico : *Receptor nicotínico da acetilcolina: a abertura do canal se dá pela ligação de 2 moléculas de acetilcolina. Alguns fármacos antagonistas agem como bloqueadores neuromusculares, como a tubocurarina e pancurônio, permitindo o relaxamento neuromuscular, facilitando a anestesia geral para intubação endotraqueal. *Receptor GABAA do GABA (principal neuro- transmissor inibitório do SNC): quando aberto, permite a passagem de Cl-, causando hiperpolarização e inibição neuronal, pois dificulta a despolarização do neurônio. Isso ocorre com os benzodiazepínicos, como Diazepam, midazolam e lorazeapam que são ansiolíticos e hipnóticos, e com os barbitúricos, como o fenobarbital que é anticonvulsivante e o porpofol que é anestésico geral. *Receptores do glutamato (principal neuro- transmissor excitatório do SNC): pode chegar nos receptores AMPA (permite a entrada de Ca2+, causando despolarização e permitindo a excitação neuronal), de cainato e NMDA. Fármacos como a cetamina, anestésico geral, inibe a ação do glutamato para promover a anestesia. negativo e redução da liberação de neurotransmissores. • G : ativa a via fosfolipase CB(PLCB): a via é ativada pela proteína Gq e quando a sua subunidade alfa está ligada ao GTP, vai ligar uma proteína efetora, a PCL (fosfolipase C). A PLC cliva fosfolipídios de membrana (PIP2), liberando dentro da célula dois 2ºs mensageiros: o DAG e o IP3. O DAG ativa uma PKC (proteína quinase C) que abre os canais de cálcio e aumenta a sua quantidade intracelular, enquanto o IP3 vai atuar no retículo endoplasmático, liberando cálcio para o citosol. Se a ativação dessa via ocorre no músculo liso, promove a contração muscular. → Alvos celulares: *Promove contração muscular; *Aumenta a liberação de secreções ácidas; *Aumenta os neurotransmissores e a excitabilidade neural; *Promove o crescimento celular. → Sinais que agem pela PLC/DAG e IP3: *Acetilcolina (M3): escopolamina (ant.). *Agonistas alfa1-adrenergico: nafazolina. *Angiotensina (AT2): losartana (ant.). *Histamina (H ): loratadina (ant.). *Serotonina (5-HT C): sumatriptano. • G0: inibe canais iônicos Ca2+. • G : Rho A/Rho cinase: ativa a proteína efetora Rho, que induz efeitos intracelulares, como a contração muscular. *Receptores catalíticos: possuem um domínio extracelular, um domínio transmembrana helicoidal e um intracelular, o qual tem ação enzimática que irá modular ações na célula. Quando ocorre a ativação do domínio extracelular, ocorre a ativação do domínio intracelular, provocando a fosforilação de proteínas intracelulares, atuando indiretamente na regulação da transcrição gênica (síntese proteica). ⇾ Esses receptores regulam a divisão celular, o crescimento e diferenciação celular, a apoptose, a regeneração, as respostas imunológicas e metabólicas e são classificadas: *Tirosinacinase; serina/treonina cinase; receptores de KAK/START e receptor ciclase de guanilil. ⇾ Receptor tirosina cinase: é ativado principalmente por citosinas (eritropoietina, INF), fatores de crescimento e hormônios como a insulina. *Receptores nucleares: são encontrados no citoplasma ou no núcleo, diferindo dos outros receptores que se encontram na membrana celular. São ativados principalmente por hormônios esteroides, glicocorticoides, hormônios da tireoide e da vitamina D. Para isso, os fármacos precisam ser lipofílicos para conseguirem atravessar a membrana plasmática. Também exerce efeito sobre a transcrição gênica e apresenta resposta tardia. ___________________________________ REFERÊNCIAS: GOLAN, David E. e col. Princípios de farmacologia: a base fisiopatológica da farmacoterapia. Editora Guanabara Koogan, 3ª edição, 2014. WHALEN, K.; FINKEL, R.; PANAVELIL, T. A. Farmacologia ilustrada. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016. GOODMAN & GILMAN: As Bases Farmacológicas da Terapêutica. 12ª ed. Rio de Janeiro: McGraw-Hill, 2012.
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