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RECEPTORES FARMACOLÓGICOS O fármaco é uma substância química que, quando aplicada a um sistema fisiológico, produz um determinado efeito. Para que isso aconteça, as moléculas do fármaco precisam se ligar a “alguma coisa” no nosso organismo e essa “alguma coisa” é o receptor. Os receptores, por sua vez, são qualquer molécula-alvo com que um fármaco tem de se combinar para afetar o funcionamento de um sistema fisiológico de modo específico. A grande maioria das drogas realiza ligação reversível e altamente específica com o receptor. Assim, uma pequena alteração química, como a conversão de uma forma isométrica para outra ou a remoção de um aminoácido da cadeia, é capaz de inativar uma molécula inteira, uma vez que o receptor não consegue se ligar à forma alterada. É importante lembrar que nenhum fármaco age com especificidade total, ou seja, ainda que tenha maior afinidade por um determinado receptor, pode agir em locais fora do alvo principal em certas condições. Por exemplo, quanto menor a potência de um fármaco, maior vai ser a dose necessária daquele fármaco para a produção do efeito desejado e, assim, maior é a probabilidade de que outros pontos de ação, diferentes do local primário, ganhem importância. Em termos clínicos, essas ações “fora do alvo” estão frequentemente associadas a efeitos colaterais indesejados. TIPOS DE RECEPTORES / ALVOS FARMACOLÓGICOS 1. Enzimas 2. Moléculas transportadoras 3. Canais iônicos 4. Receptores propriamente ditos 4.1 Controle direto do canal ionico (ionotrópicos) 4.2 Controle indireto através de proteína G (metabotrópicos) 4.3 Controle direto da fosforilação proteica (receptores ligados a quinases) 4.4 Controle da transcrição do DNA 1. ENZIMAS O fármaco pode ter como alvo as enzimas e assim produzir três tipos de efeitos: inibir a enzima, agir como falso substrato ou funcionar como uma pró-droga. 1) O fármaco pode ser um substrato análogo que age como inibidor competitivo da enzima. EXEMPLO: Captopril, descoberto a partir do veneno da Jararaca, possui um componente que impede a conversão da angiotensina 1 em angiotensina 2, a qual é altamente hipertensiva. Além disso, a angiotensina degrada a substância hipotensiva (bradicinina), aumentando ainda mais a pressão arterial. Com a ação do Captopril, a bradcinina não é degradada, ocorrendo seu acúmulo no trato respiratório, o que provoca a tosse como sintoma. 2) O fármaco pode agir como falso substrato com o intuito de produzir um produto anômalo que perturba a via metabólita normal. EXEMPLO: Fluoruracila, fármaco antineoplásico, que substitui a uracila, bloqueando a síntese do DNA e impedindo a divisão celular. 3) O fármaco pode funcionar como uma pró-droga, que ao se ligar com a enzima é convertida do seu estado inativo para o ativo. EXEMPLO: Cortisona (pró-droga) → Hidrocortisona (forma ativa), Prednisona (pró-droga) → Prednisolona (forma ativa), Propanolol (pró-droga) → 4-hidroxipropanolol (forma ativa) 2. MOLÉCULAS TRANSPORTADORAS O fármaco pode ter como alvo as moléculas transportadoras, responsáveis por transportar substrâncias através das membranas celulares, e assim atuar de três formas: 1) Transporte normal: A droga pode se ligar ao tranportador e ser internalizada. 2) Inibidor: A droga pode se ligar ao transportador bloqueando a sua ação. EXEMPLO: Omeprazol, Diuréticos de alça, Cocaína, Antidepressivos Tricíclicos (inibem a recaptação da nora e da setorotonina). 3) Falso substrato: A droga pode agir como falso substrato, não sendo internalizada e se acumulando no Líquido Extracelular (LEC). EXEMPLO: Anfetamina, Metildopa. 3. CANAIS IÔNICOS O fámaco pode agir sobre o canal iônico (poro de membrana por onde passam íons positivos ou negativos, podendo ser controlados por ligantes ou por voltagem) bloqueando a sua permeabilidade ou modulando a sua ação (aumentando ou diminuindo a sua abertura). EXEMPLOS DE INIBIDORES: Anestésicos locais, tetrodotoxina. EXEMPLOS DE MODULADORES: Benzodiazepínicos. 4. RECEPTORES PROPRIAMENTE DITOS AGONISTA: fármaco que ativa o receptor, ou seja, o receptor é afetado pela molécula ligada a ele de tal modo que altera a função da célula e desencadeia uma resposta tecidual. ANTAGONISTA: fármaco que se liga ao receptor sem causar sua ativação e, em consequência, impede que um agonista se ligue a esse mesmo receptor. 4.1 TIPO 1: CANAIS IONICOS CONTROLADOS POR LIGANTES (IONOTRÓPICOS) A ligação da droga ao receptor, que está localizado na membrana, é direta, podendo causar a hiperpolarização ou a despolarização da célula. É o mecanismo de ação dos neurotransmissores rápidos. A resposta fisiológica ocorre em milissegundos. ESTRUTURA: formada por 4 a 5 subunidades, cada uma contendo 4 -hélices transmembranares com 20 aminoácidos cada. A -hélice é helicoidal e hidrofóbica. O domínio de ligação é do lado externo da membrana. Uma das -hélices constitui o revestimento do canal. EXEMPLO: Receptor nicotínico de ACh → 5 subunidades (2, 1, 1, 1). A ACh se liga às unidades alfa e controla a passagem de Na+ e K+ pelo receptor. OUTROS EXEMPLO: GABAa, Glicina, Glutamato, Aspartato. 4.2 TIPO 2: CANAIS IÔNICOS ACOPLADOS À PROTEINA G (METABOTRÓPICOS) Representam a grande maioria dos fármacos. A ligação da droga ao receptor, que está localizado na membrana, é através de proteína G, que pode ser excitatória ou inibitória, agir diretamente no canal iônico ou através de um segundo mensageiro. A resposta fisiológica ocorre em segundos. FUNÇÃO DA PROTEÍNA G: a proteína G possui três subunidades (, e ) que ficam ancoradas à membrana. Quando um agonista se liga ao receptor, ocorre a ativação da proteína G. O GDP basalmente ligado à proteína G, é trocado pelo GTP intracelular. O complexo -GTP se dissocia do receptor e do completo , passando a interagir com a proteína-alvo 1, e o completo também ativa uma segunda proteína-alvo. Quando ocorre a ativação da proteina-alvo 1, o GTP é hidrolisado em GDP + P, o que faz com que a subunidade volte a se ligar com o receptor e com a subunidade . ESTRUTURA: única cadeia polipeptídica. N- terminal fora da célula. C-terminal dentro da célula. 7 -hélices transmembranares. Receptores serpentiformes. O domínio de ligação é embutido na membrana. Possui 3 alças citoplasmáticas onde a 3º é o sítio de ligação à proteína G. TIPOS DE PROTEÍNA G: estimulatória (Gs) e inibitória (Gi). EXEMPLOS: receptores adrenérgicos, dopaminérgicos, serotoninérgicos, opióides. 4.3 TIPO 3: RECEPTORES LIGADOS A QUINASES São receptores de membrana que respondem principalmente a mediadores proteicos (fatores de crescimento, citocinas, hormônios). Possuem um domínio extracelular (N) de ligação do ligante, que está conectado ao domínio intracelular por uma hélice única transmembranar. O domínio intracelular geralmente é enzimático, mas pode ter sua atividade catalítica por intermédio de proteínas adaptadoras. A resposta fisiológica ocorre em minutos. Esses receptores têm papel importante no controle da divisão celular, metabolismo intermediário, no crescimento, na diferenciação, na inflamação, na reparação tecidual, na apoptose e nas respostas imunológicas. ESTRUTURA: domínios intra e extracelulares muito grandes. Podem ser monômeros ou dímeros. Domínio de ligação do ligante não mostra homologia entre os membros dessa família. Porção intracelular próxima à membrana é conservada e constitui um local de ligação do ATP para fosforilação. O QUE SÃO PROTEÍNAS QUINASES? São enzimas que catalisam a fosforilação de proteínas através da transferência de um grupo fosfato de ATP e, em casos exepcionais, de GTP, para treonina, serina ou resíduos de tirosina. A fosforilação destes resíduos é responsável por estímulos intracelulares e extracelulares, que fornecem um mecanismo altamente eficientepara o controle da atividade das proteínas. TIPOS: • Receptor tirosinoquinase (RTK) – fosforila resíduos de tirosina: fatores de crescimento, receptor de insulina. • Receptor de serina/treoninoquinase – fosforila resíduos de serina e/ou treonina: TGF. • Receptores de citocinas – não possuem atividade enzimática intrínseca: interferonas e fatores estimulantes de colônia. 4.4 RECEPTORES NUCLEARES São receptores intracelulares solúveis que controlam a transcrição do DNA, ou seja, regulam a síntese proteica. Atua na produção de efeitos celulares. A resposta fisiológica ocorre em horas ou dias. ESTRUTURA: no domínio central de ligação ao DNA existem os “dedos de zinco” para interação com regiões específicas dos genes. Acredita-se que as alças envolvem a hélice de DNA. O domínio N- terminal abriga o ponto de função de ativação 1 (AF1), que interage com fatores de transcrição específicos da célula que modificam a ligação ou capacidade regulatória de todo o receptor. O domínio C-terminal contém o módulo de ligação ao ligante e é específico a cada classe de receptor. RECEPTOR DOS ESTERÓIDES (PASSO A PASSO): 1) A molécula de esteroide atravessa a membrana rapidamente pois é lipossolúvel. 2) O esteróide se liga ao receptor (no domínio C-terminal). 3) O receptor se abre, expondo o domínio de ligação do DNA. 4) O receptor vai para o núcleo. 5) Liga-se ao DNA: os “dedo de zinco”, localizados no domínio de ligação ao DNA, reconhecem e se ligam aos elementos reponsivos a hormônios (ERH) localizados nos genes. 6) Ocorre um aumento da RNA-polimerase e a produção de RNAm específico ocorre em poucos minutos. 7) A resposta fisiológica pode levar horas ou dias. 8) Diferentes esteroides ativam diferentes gens, possuem padrões diferentes de síntese proteica e diferentes efeitos fisiológicos. EXEMPLOS: glicocorticoides (estimulam a produção de lipocortina, que possui propriedades antiinflamatórias) e mineralocorticoides (estimulam a produção de proteínas de transporte dos túbulos renais). CONTROLE DA EXPRESSÃO DOS RECEPTORES REGULAÇÃO A CURTO PRAZO: ocorre quando o receptor está exposto ao agonista e passa, como um mecanismo de defesa do próprio organismo, a deixar de responder a essa droga, dessensibilizando- se (taquifilaxia). Isso pode ocorrer por alteração conformacional do receptor ou pela fosforilação de regiões intracelulares da própria molécula receptora. REGULAÇÃO A LONGO PRAZO: ocorre após exposição prolongada a um determinado fármaco. Acontece uma diminuição do número de receptores devido à internalização, provocando aumento ou diminuição da expressão do fármaco (ex: após a denervação, em resposta à inflamação e indução por vírus tumorais). RECEPTORES E DOENÇAS Algumas doenças podem levar a disfunção dos receptores: 1. AUTO-ANTICORPOS: - Miastenia grave (inativação dos receptores nicotínicos da acetilcolina) - Hipersecreção tireóidea (ativação dos receptores da tireotropina) - Hipertensão grave (ativação dos receptores -adrenérgicos) - Certas formas de Epilepsia (ativação dos receptores do glutamato) 2. MUTAÇÃO EM GENES: - Gene da vasopressina e ACTH: resistência. - Gene da tireotropina: ativação levando a hipersecreção do homônio tireóideo. - Hormônio Luteinizante: puberdade precoce. - Do hormônio hipoparatireóideo: defeito da proteína G. - Fatores do crescimento: câncer. - Do canal de cloro: fibrose cística. REFERÊNCIAS • Rang & Dale: Farmacologia • Slides do professor Krishnamurti de Moraes Carvalho • https://www.scielo.br/j/qn/a/wL8TzqqXdhC3yCXB7W4GTNk/?lang=pt Andressa Nogueira Cardoso – Meduece 2025.1 Raíssa Grangeiro de Oliveira – Meduece 2025.1
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