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Anti-inflamatórios não-esteroidais (AINEs) Prof. Dr. Lucas T. Parreiras-e-Silva e-mail: lucastabajara@usp.br Setembro/2024 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Departamento de Ciências BioMoleculares Laboratório de Farmacologia Molecular de GPCRs Bloco S – 3º andar – sala 086A Disciplina: Farmacologia II Anti-inflamatórios O que é inflamação? Inflamação: resposta ativa do organismo, que envolve componentes celulares e vasculares, visando eliminar ou neutralizar estímulos lesivos de maneira a devolver a homeostasia à área afetada. 3 ESTÍMULO LESIVO RESPOSTA INFLAMATÓRIA Agentes infecciosos Substâncias irritantesAgentes físicos Lesão térmica Isquemia 4 ESTÍMULO LESIVO RESPOSTA INFLAMATÓRIA Mediadores Agentes infecciosos Substâncias irritantesAgentes físicos Lesão térmica Isquemia Componentes dinâmicos da inflamação • Vasodilatação • Permeabilidade vascular • Migração celular Normal Inflamado Componentes dinâmicos da inflamação Aumento do fluxo sanguíneo local Marginalização de leucócitos • Histamina • Bradicinina • Prostaglandina • Óxido Nítrico Aumento de permeabilidade vascular: edema Retração das junções endoteliais: Venular Saída de proteínas para espaço extravascular, e consequente saida de líquido e células 8 • Aminas vasoativas • Bradicinina • Leucotrienos C4, D4, E4 • PAF Manifestações clínicas da inflamação 9 Inflamação Crônica (Artrite reumatóide) Inflamação Crônica (Artrite reumatóide) Antirreumáticos (Modificadores da doença) Antirreumáticos (Modificadores da doença) Anticitocinas e outros Pâncreas (Inibe liberação de Insulina) Músculo (Reduz a captação de aa e aumenta a proteólise) Fígado (Reduz a captação de glicose e aumenta gliconeogênese) Ossos (Reduz a formação de ossos) Tecido adiposo (Promove a quebra de gordura) Cortisol Sistema imune (Inibe o sistema; citocinas e PLA-2) betametasona Cortisol Anti-inflamatórios Esteroidais Tratamento da Gota Febuxostat Probenecida Lesinurad Antiinflamatórios não-esteroidais (AINEs) Mercado de $15 – 20 bilhões anuais Fármacos que possuem a capacidade de suprimir os sinais e sintomas da inflamação. Alguns destes fármacos além de possuírem efeitos anti-inflamatórios apresentam efeitos antipiréticos e analgésicos. Anti-inflamatórios Não-Esteroidais (AINEs; NSAIDs) • Efeito anti-inflamatório – modifica a reação inflamatória • Efeito analgésico – redução de certos tipos de dor • Efeito antipirético – diminui a resposta febril Ação primária – Inibição da COX Anti-inflamatórios Não-Esteroidais Prostaglandinas Histamina Bradicinina Óxido Nítrico AUMENTO DA PERMEABILIDADE VENULAR Aminas vasoativas C3a e C5a Bradicinina Leucotrienos C4, D4, E4 PAF QUIMIOTAXIA ATIVAÇÃO DE LEUCÓCITOS C5a Leucotrieno B4 Citocinas Mediadores da Inflamação 19 VASOLADILATAÇÃO VASOLADILATAÇÃO Prostaglandinas Histamina Bradicinina Óxido Nítrico AUMENTO DA PERMEABILIDADE VENULAR Aminas vasoativas C3a e C5a Bradicinina Leucotrienos C4, D4, E4 PAF QUIMIOTAXIA ATIVAÇÃO DE LEUCÓCITOS C5a Leucotrieno B4 Citocinas 20 Mediadores da Inflamação Quem são os Eicosanóides? • Família de substâncias endógenas que contém ácidos graxos insaturados, oxigenados com 20 átomos de carbono. • Derivados do ácido aracdônico liberados das membranas celulares pela ação, principalmente, da fosfolipase A2. Ex: prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos. Eicosanóides Síntese de Eicosanódes Síntese de Eicosanódes CysLT1 – montelucaste (Singulair®) COX está ancorada à membrana do RE e do núcleo COX não atravessa a membrana!! Características das cicloxigenases Isoformas COX-1 e COX-2 • Homologia de sequencia de 60% e estruturas tridimensionais quase superpostas. • Genes localizados em cromossomos diferentes. • Catalisam a mesma reação. • Diferem quanto ao perfil celular, genético, fisiológico, patológico e farmacológico. Características das cicloxigenases Localização das cicloxigenases • COX-1: - expressa em vários tecidos constitutivamente, principalmente epitélio gástrico e plaquetas. • COX-2: - expressão é induzida por citocinas, estresse de cisalhamento, fatores de crescimento e tumores. - expressão constitutiva geralmente baixa (SNC), apresenta funções fisiológicas em alguns tecidos (rins, endotélio e articulações). Ciclooxigenase: inserção do oxigênio molecular no C11 e no C15 do ácido araquidônico PGG2 Peroxidase: reduz o grupamento 15-hidroperoxi a 15- hidroxi PGH2 Biossíntese das Prostaglandinas Dupla ação da enzima ciclooxigenase Prostaglandina G2 (PGG2) Prostaglandina H2 (PGH2) Reação da COX Qual o cofator necessário para aceitar o oxigênio na segunda etapa (peroxidação)? Chandrasekharan & Simmons, Genome Biology, 2004 Prostaglandina G2 (PGG2) Prostaglandina H2 (PGH2) Prostaglandina H2 (PGH2) Prostaglandina D2 Prostaglandina E2 Prostaglandina F2α Prostaglandina I2 (Prostaciclina) Tromboxano A2 Cicloxigenase Prostaglandinas e TxA2 Sinalização de Prostaglandinas (receptores prostanóides) Sinalização de Prostaglandinas Vasodilatação Vasoconstrição Inibe agregação plaquetária promove agregação plaquetária Proteção gástrica ↑ quimiotaxiaTemperatura Contr musc liso (Parto) Cytotec® (misoprostol) ↓ quimiotaxia Inflamação Sensibilização (Dor) Contr musc liso (Parto) Cervidil® (dinoprostona) Inflamação Dor térmica Receptores prostanóides com alvos para fármacos Latanoprost e Bimatoprost (FP receptors): glaucoma; Epoprostenol e Iloprost (IP receptor): hipertensão arterial pulmonar (HAP). Age como vasodilatador e inibe agregação plaquetária. Doença arterial periférica, melhorando a microcirculação. Funções fisiológicas das prostaglandinas COX-1 COX-2 Efeitos inflamatórios das Prostaglandinas COX-2 Estudos independentes e simultâneos: - SIMMONS, 1991 e HERSCHMAN, 1991 - identificação de gene que codifica uma proteína com estrutura similar à COX. Identificação da COX-2 - Detectada em tecidos inflamados. - Expressão induzida por estímulos pró-inflamatórios e inibida por substâncias anti-inflamatórias. COX-1: constitutiva (sinalização celular + homeostase); COX-2: induzida em processo inflamatório. •Inicialmente detectada em tecidos inflamados. Expressão é induzida por estímulos pró- inflamatórios e inibida por substâncias antiinflamatórias: Macrófagos, sinoviócitos, céls. endoteliais, fibroblastos. Estímulos inflamatórios (infecção - LPS) citocinas inflamatórias (IL-1, TNF) Ativação da Transcrição do gene da COX-2: dependência de NF-B Estudos da modulação da expressão da COX-2 Papéis das COX Papéis infalamatórios das PGs (Eritema) Normal Inflamado arteríola vênula Arteríola dilatada Vênula dilatada Fluxo sanguíneo Crunkhorn & Willis. Br J Pharmacol. 1971 PGE2 permeabilidade venular e potencializa outros mediadores (bradicinina e histamina) PGE2 50 ng PGE2 25 ngSaline Lesão Gânglio da Raiz dorsal Mastócitos PGs Medula Espinhal Vasos Sanguíneos Fibras C Ferreira & Nakamura, Prostaglandins 1979 Sensibilização dos neurônios nociceptivos 0 1 2 3 4 0 5 10 15 20 horas IN T E N S ID A D E D E H IP E R N O C IC E P Ç Ã O t e m p o d e r e a ç ã o , (s ) PGE2 100 ng.pata -1 Salina 100 l.pata-1 PGE2 - hiperalgesia induzida por estimulação mecânica Papéis infalamatórios das PGs (Hiperalgesia inflamatória) Papéis infalamatórios das PGs (Febre) Milton & Wendlandt, J Physiol, 1971 PGE2 - Mudanças na atividade de neurônios hipotalâmicos que controlam a temperatura corporal Inflamação: Vasodilatação (Anggard & Bergstrom. Acta Physiol Scand, 1963) Eritema Edema (Glenn et al., 1972) Dor : Sensibilização dos receptores da dor aos estímulos mecânicos e químicos. (Bergstrom et al., 1959; Collier et al.,1972; Ferreira, 1972) Febre: Prostaglandinaé um potente agente pirético quando injetada nos ventrículos cerebrais ou diretamente no cérebro. (Milton and Wendlandt, 1971; Feldberg and Saxena, 1971). Papéis infalamatórios das PGs Anti-inflamatórios não-esteroidais (AINEs) Salix alba (salgueiro) Tronco (salicilatos) 1763 - Reverendo Edward Stone escreve uma carta a Sociedade Real Inglesa reportando os efeitos da casca do salgueiro para o tratamento da febre. Histórico dos AINEs 47 1899 – Dreser introduziu a aspirina no mercado como um novo fármaco (Bayer). ASPIRINA (A = Acetil; SPIR = Spiraea) Heinrich Dreser (1860 - 1924 ) Foto do primeiro frasco Histórico dos AINEs Felix Hoffmann (1868 - 1946 ) 1971 - John Vane utilizando sobrenadante de homogenato de pulmão de cobaia. AA PGs AA + Morfina PGs Aspirina e indometacina mas não a morfina, inibiram a síntese de PGs a partir do AA. AA + Aspirina PGsX AA + Indo PGsX Mecanismo de ação dos AINEs Sir John R. Vane Prêmio Nobel em Fisiologia e Medicina (1982) “Por suas descobertas em relação ao mecanismo de ação da aspirina” Fosfolipídeos de membrana AINEs Como os AINEs inibem a síntese de prostaglandinas ? Fosfolipase A2 Ác. Araquidônico Ciclooxigenase1/2 Endoperóxidos cíclicos PGI2 PGF2 PGE2 PGD2 TXA2 X Diferença entre inibidores seletivos COX-1 e COX-2 Diferentes classes químicas dos AINEs Dipirona (metamizol) Coxibes 1) Acetilação direta da COX, no resíduo de serina 530 (aspirina); 2) Competição reversível por sítios ativos da COX (Exs: Ácidos orgânicos – indometacina, diclofenaco, cetorolaco, ibuprofeno, cetoprofeno, ác. mefenâmico, piroxicam, meloxicam e nabumetona). Fonte: adaptado de Catella-Lawson e cols. New England Journal of Medicine, 345: 1809-1817, 2001. Ciclooxigenase de plaquetas plaquetas canal Ácido Araquidônico Resíduo de serina posição 529 Sítio catalítico com aspirina acetil serina Diferentes Formas de Inibição da Síntese de Prostaglandinas pelos AINES Propriedades Farmacológicas dos AINEs • Efeito anti-inflamatório • Efeito antipirético • Efeitos analgésico Ação Farmacológicas dos AINEs • Proporciona alívio sintomático de dor e edema em artropatia crônicas, afecções inflamatórias agudas e crônicas (fraturas, traumas e dores menores). • Tratamento de dor pós operatório, odontológico, menstrual, alívio de cefaléia e enxaqueca. Ácido acetilsalicílico (Aspirina) Inibição irreversível das COX Acetilação da serina 530 Aspirina (Salicilato) • Tratamento de dor leve a moderada, de cefaléia, mialgia e artralgia. •Agente anti-trombogênico (inibe a síntese de TXA2 nas plaquetas) • Indicado para sind. coronariana aguda, AVC Toxicidade da Aspirina •Principalmente: gastropatia, nefropatia e lesão hepática. •Pode causar ainda: Hiper reatividade das vias respiratórias (cuidado com paciente asmático) Sindrome de Reye (encefalopatia e esteatose hepática) em crianças Derivados do ácido acético Indometacina, sulindaco e etodolaco. • Inibidores reversíveis da COX. • Atividade: antiinflamatória, analgésica. • Menos utilizado como antitérmico. • Toxicidade da indometacina restringe uso; outros AINEs com menos efeito gástrico. • Tratamento: gota, espondilite anquilosante e osteoartrite. • Ef. adverso: semelhantes aos outros AINEs (gástricos e cardiovasculares). Derivados do ácido propiônico Ibuprofeno, naproxeno, fenoprofeno, cetoprofeno, flurbiprofeno. • Inibidores reversíveis da COX. • Atividade: antiinflamatória, antipirética e analgésica. • Boa absorção oral, liga-se quase totalmente a alb. plasm. • Biotransformação hepática e excreção renal. • Ef. adversos: dispepsia, cefaléia, zumbidos e tontura. • Tratamento: artrite reumatóide e osteoartrite (ef. GI menos intensos que AAS) Ibuprofeno Derivados do oxicam (enolato) Piroxicam e meloxicam. • Inibidores reversíveis da COX. • Meia vida longa (administração 1x ao dia) • Excreção renal do composto inalterado e dos metabólitos. • Ef. adverso: distúrbios gastrintestinais encontrados em 20% dos pacientes tratados com piroxicam. • Tratamento: artrite reumatóide, espondilite anquilosante e osteoartrite. Piroxicam Derivados do heteroarila acético (fenilacetato) Diclofenaco e tolmetina. • Inibidores reversíveis da COX. • Tratamento: artrite reumatóide, espondilite anquilosante e osteoartrite. • Excreção renal. • Ef adverso: semelhantes aos outros AINEs. Cetorolaco • Potente analgésico, com efeito anti-inflamatório moderado • Biotransformação hepática, eliminação renal • Deve ser evitado em pacientes pediátricos • Pode causar úlcera péptica fatal, e sangramento GI com perfuração do estômago e do intestino. • Indicado para alívio de dor moderada a intensa Diclofenaco Derivados da pirazolona • Dipirona, trimetazona, fenazona. • Inibidores reversíveis da COX. • Eficazes na redução da dor (incluindo dor aguda, dor associada a espasmos e dor oncológica), na diminuição da febre e, em menor grau, no tratamento de condições inflamatórias. • Bem absorvidos pelo trato gastrointestinal após administração oral. Dipirona sendo rapidamente hidrolisada em seu principal metabólito ativo, o 4-metilaminoantipirina (MAA) • Distribuição ampla pelo corpo, inclusive BHE. • Metabolismo no fígado, excreção pela urina. • Ef adverso: semelhantes aos outros AINEs. Dipirona: agranulocitose e Neutropenia (retirada do mercado em alguns países). Dipirona Derivados do fenamato • Ácido mefenâmico e meclofenamato. • Inibidores reversíveis da COX. • Tratamento da dor, incluindo dor menstrual (dismenorreia) e artrite, devido às suas propriedades analgésicas, anti-inflamatórias e antipiréticas. • Bem absorvidos pelo trato gastrointestinal após administração oral. • Distribuição ampla pelo corpo e podem se ligar significativamente às proteínas plasmáticas. • Metabolismo: São primariamente metabolizados no fígado. • Excreção: Os metabólitos e uma pequena quantidade do fármaco inalterado são excretados principalmente pelos rins na urina. • Ef adverso: semelhantes aos outros AINEs. Apesar de a maioria dos AINEs estarem disponíveis via oral, existem alguns formulados para i.v. Exemplos: cetorolaco, diclofenaco, ibuprofeno, cetoprofeno, indometacina. Inibidores seletivos da COX-2 1999: Primeira geração dos coxibes - Rofecoxib (Vioxx-Merk) - Celecoxib (Celebra, Pfizer) 2002: Segunda geração dos coxibes - Valdecoxib (Bextra, Pfizer) - Etoricoxib (Arcoxia, Merk) - Parecoxib (Dynastat, Pfizer pró-fármaco do valdecoxibe) - Lumiracoxib (Prexige-Novartis) Garret, 2003 Diferença entre inibidores seletivos COX-1 e COX-2 Classificação dos AINEs Alívio sintomático da dor e do edema associado a quadros de: • Inflamação aguda em pós-operatório; • Cólicas menstruais; • Doenças articulares. Agente paliativo não age na causa da inflamação (menor dose eficaz pelo menor tempo) Indicação dos AINEs EFEITOS INDESEJÁVEIS PGE2 e PGI2 participam da proteção da mucosa gástrica: -inibindo a secreção de ácido, -aumentando a produção de muco e bicarbonato, e ainda causando vasodilatação. Efeitos no trato gastrintestinal EFEITOS DOS AINEs - Dispepsia, irritação gástrica, ulceração, perfurações e hemorragia gástrica. Efeitos indesejados mais importantes dos AINES. Responsável por mais de 100 mil internações e 17 mil mortes anuais nos EUA. Efeitos no trato gastrintestinal Tratamento com AINEs não seletivos promove lesões gástricas Tanaka et al., J Physiology, 95: 2001 EFEITO DOS AINES (COX-1) Aumentam o tempo de sangramento, anti-trombóticos. PAPEL BIOLÓGICO TXA2 está envolvido na: Agregação plaquetária e vasoconstricção. Efeito na agregação plaquetária Hemostasia (tampão hemostático primário) PAPEL BIOLÓGICO PGE2 e PGI2 mantêm a dinâmica sangüínea renal (vasodilatação compensatória). EFEITO DOS AINES Diminuem fluxo sangüíneo renal e a taxa de filtração glomerular. Efeitos noSistema Renal Catella-Lawson et al., JPET 1999 Efeitos no Sistema Renal E x c re ç ã o d e s ó d io Outros efeitos indesejáveis • Distúrbios da medula óssea • Distúrbios hepáticos • Inibição da motilidade uterina • Crise de asma em pacientes asmáticos • Aumentam o tempo de sangramento (ação anti-trombóticos) Contra-indicações • Úlcera • Asma • Gota (em alguns casos) • Influenza (sindrome de Reye) • Estado de Hipocoagulação • Paciente hemofílico • Suspeita de dengue • Pré-cirurgias • Cuidado com pacientes com histórico doenças vasculares. Uso crônico de Aspirina. Contra-indicações Williams et al., Clin Ther 23: 2001 Dor Rigidez Articular S c o re Placebo CXB 100 mg 2x dia CXB 200 mg CXB 200 mg CXB 100 mg 2x dia Placebo basal 6 semanas Efeitos do CELECOXIB na osteoartrite em humanos Inibidor seletivo da COX-2 analgésico eficaz Principal efeito colateral de AINEs: lesões de mucosa gástrica. Inibidores seletivos para COX-2 = ausência de efeitos adversos? Efeitos adversos relacionados aos inibidores de COX-2 • A PGI2 produzida pelas células endoteliais é derivada da COX-2; • Essa PGI2 tem a função de anticoagulante; • Sua deficiência pode resultar em eventos trombóticos. Outros efeitos indesejáveis de inibidores seletivos de COX2 • Aumento de riscos cardiovasculares Infarto do miocárdio AVC Hipertensão sistêmica e pulmonar Insuficiência cardíaca congestiva PAPEL BIOLÓGICO A produção de PGI2 (vasodilatadora e antitrombótica) endotelial em humanos saudáveis parece depender da COX-2; PGI2 previne a ação de agregação plaquetária e causa vasodilatação. Prostaciclinas Sintetizadas a Partir da Cox-2: Céls. Endoteliais Vasculares PAPEL BIOLÓGIO BRATER 1999: Prostaglandinas sintetizadas a partir da COX-2 também estão envolvidas na manutenção da dinâmica sanguínea renal. Prostaglandinas Sintetizadas a Partir da Cox-2: Sistema Renal COX-2 seletivos- Também diminuem fluxo sanguíneo renal e a tx de filtração glomerular Rofecoxib Aumenta a Incidência de Problemas Cardiovasculares VIGOR TEST: Bombardier et al., N Engl J Med, 343: 2000; revisado por Mukherjee et al., JAMA, 286: 2001. COX-2 seletivos: retirada do mercado Setembro de 2004: - A Merck remove voluntariamente o rofecoxibe do mercado mundial, após os resultados de um ensaio clínico duplo- cego (infartos e AVC), utilizando placebo como controle; - 2005- Valdecoxib (Bextra) - 2008 - Lumiracoxib (Prexige)/ 100 e 400mg - Etoricoxib (EUA) (Arcoxia)/ 120mg • Parecoxib (Bextra)- pró-droga- uso hospitalar • Etoricoxib (Arcoxia-60 e 90 mg)- alterações na bula • Celecoxib (Celebra) 100 e 200mg- alterações na bula (restrição qto ao tempo de tratamento, gravidez e lactação) • Venda sob prescrição médica com retenção da receita COX-2 seletivos: retirada do mercado Acetaminofeno (paracetamol) AINEs Anti-inflamatório Analgésico Antipirético Acetaminofeno Analgésico Antipirético Anti-inflamatório Inibição da formação de prostaglandina por paracetamol Aspirina Acetaminofen Indometacina Sintetase do baço ID50 g ml-1 6,6 100,0 0,06 Sintetase do cérebro ID50 g ml-1 11,0 14,0 1,3 Nature 240: 410, 1972 “inibição da síntese de prostaglandinas no cérebro explica a atividade antipirética do paracetamol (COX-2)” Vane, 1972 Mecanismos de ação COX-3 - Hipótese não confirmada! Indicação de uso • Pacientes alérgicos a aspirina; • Pacientes com hemofilia ou úlcera péptica; • Pacientes asmáticos; • Infecções virais em detrimento à aspirina. Efeitos Adversos Super dosagem aguda Hepatotoxicidade Náuseas Vômitos Diarréia Dor abdominal Efeitos Adversos NAPQI Novos alvos para anti-inflamatórios Principais Indicações: - Controle da dor odontogênica aguda (ex.: dor de dente, pulpite). - Tratamento da inflamação em procedimentos como extrações dentárias e cirurgias periodontais. - Controle da dor pós-operatória: prevenção e tratamento do desconforto após intervenções cirúrgicas. AINEs Comumente Utilizados: - Ibuprofeno: Eficaz no manejo da dor aguda odontológica, com menos efeitos gastrointestinais. - Naproxeno: Alternativa de ação prolongada. - Diclofenaco: Potente anti-inflamatório, mas maior risco de efeitos adversos gastrointestinais. - Paracetamol para pacientes com contraindicações ao uso de AINEs. AINEs na Odontologia PGs são mediadores inflamatórios sintetizados pela COX; Existem duas isoformas: COX-1 e COX-2; O alvo da ação dos AINEs é a COX; Existem AINEs não seletivos e seletivos para COX-2; Efeitos indesejados mais importantes dos AINEs: sistemas GI e cardiovascular. Não existe o melhor AINE para todos os pacientes. Resumo da Aula