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A cloroquina inibe a ação da polimerase da hemoglobina nos trofozoítos da malária, impedindo a conversão da hemoglobina em hemazoína. A hemoglobina é tóxica para as espécies de Plasmodium. A cloroquina difunde-se passivamente através das membranas celulares e nos lisossomos, onde fica protonada, e não pode sair. Aumenta o pH endossômico e impede a glicosilação da ACE2 (Enzima Conversora da Angiotensina 2), o receptor que o SARS-CoV-2 tem como alvo para a entrada celular.
A hidroxicloroquina é um antimalárico da família das 4-hidroxicloroquinas que combina, uma actividade schizonticída sanguínea rápida com alguma actividade gametocitocítica, sendo também classificada como um fármaco anti-reumático de acção retardada. A hidroxicloroquina tem várias acções farmacológicas que podem estar envolvidas nos seus efeitos terapêuticos. Estes incluem a interacção com os grupos sulfidril; modulação da actividade enzimática (incluindo fosfolipase, NADH-citocromo C redutase, colinesterase, proteases e hidrolases); ligação ao DNA; estabilização das membranas lisossomais; inibição da formação das prostaglandinas, quimiotaxia e fagocitose das células polimorfonucleares; possível interferência com a produção de interleucina 1 pelos monócitos, e inibição da libertação de superóxido pelos neutrófilos. A concentração dentro e acima do pH das vesículas acídicas intracelulares podem também explicar tanto os efeitos antiprotozoáricos como os anti-reumáticos.
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