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FARMACOLOGIA GERAL PROF.A DRA. RENATA SESPEDE MAZIA Reitor: Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira Pró-reitor: Prof. Me. Ney Stival Diretor de Ensino a Distância: Prof. Me. Fábio Oliveira Vaz PRODUÇÃO DE MATERIAIS Diagramação: Alan Michel Bariani Thiago Bruno Peraro Revisão Textual: Gabriela de Castro Pereira Letícia Toniete Izeppe Bisconcim Mariana Tait Romancini Produção Audiovisual: Heber Acuña Berger Leonardo Mateus Gusmão Lopes Márcio Alexandre Júnior Lara Gestão da Produção: Kamila Ayumi Costa Yoshimura Fotos: Shutterstock © Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo (a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá. Primeiramente, deixo uma frase de Sócrates para reflexão: “a vida sem desafios não vale a pena ser vivida.” Cada um de nós tem uma grande responsabilidade sobre as escolhas que fazemos, e essas nos guiarão por toda a vida acadêmica e profissional, refletindo diretamente em nossa vida pessoal e em nossas relações com a sociedade. Hoje em dia, essa sociedade é exigente e busca por tecnologia, informação e conhecimento advindos de profissionais que possuam novas habilidades para liderança e sobrevivência no mercado de trabalho. De fato, a tecnologia e a comunicação têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e nos proporcionando momentos inesquecíveis. Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino a Distância, a proporcionar um ensino de qualidade, capaz de formar cidadãos integrantes de uma sociedade justa, preparados para o mercado de trabalho, como planejadores e líderes atuantes. Que esta nova caminhada lhes traga muita experiência, conhecimento e sucesso. Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira REITOR 33WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 01 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................. 4 1 - COMPREENDENDO A FARMACOLOGIA ............................................................................................................. 5 1.1.A SIMBOLOGIA DA FARMÁCIA ............................................................................................................................ 5 1.2.CONCEITOS BÁSICOS .......................................................................................................................................... 6 1.3. DESCOBERTA, DESENVOLVIMENTO E COMERCIALIZAÇÃO FARMACÊUTICA ........................................... 10 1.3.1. EXPERIMENTAÇÃO DAS PLANTAS VERSUS QUÍMICA MODERNA ........................................................... 10 1.3.2. PESQUISA DE NOVOS FÁRMACOS ............................................................................................................... 11 1.3.3. PESQUISA PRÉ-CLÍNICA DO DESENVOLVIMENTO DE UM FÁRMACO .................................................... 12 2 - ENSAIOS CLÍNICOS E O PAPEL DO FDA E ANVISA NO DESENVOLVIMENTO DE UM FÁRMACO .............. 13 3 - ÉTICA EM PESQUISA FUNDADA NOS DIREITOS HUMANOS ........................................................................ 15 4 - O QUE É TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO (TCLE)? ................................................... 17 5 - ENSAIOS CLÍNICOS NO BRASIL ........................................................................................................................ 17 FARMACOLOGIA GERAL PROF.A DRA RENATA SESPEDE MAZIA ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: FARMACOLOGIA GERAL 4WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO Este material tem grande importância para a boa atuação dos profissionais de saúde. Tem como objetivo inicial inserir os conceitos básicos e clínicos fundamentais para o estudo da farmacologia e favorecer, de início, uma visão crítica sobre a descoberta, o desenvolvimento e a comercialização de um fármaco. É necessário compreender como o medicamento atua no organismo, seus benefícios, riscos, as formas farmacêuticas e as maneiras de administrá-lo corretamente, para que, ao final do processo, os objetivos do tratamento medicamentoso sejam alcançados. Uma dose errada, um horário errado, uma administração incorreta, uma interação ou toxicidade medicamentosa pode vir a culminar com a morte do paciente e acarretar problemas aos profissionais envolvidos. 5WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA 1 - COMPREENDENDO A FARMACOLOGIA 1.1.A Simbologia Da Farmácia A origem do símbolo da farmácia remonta a Antiguidade, sendo parte da mitologia grega. É representado pela taça com a serpente enrolada (Figura 1). A cobra representa o poder, a ciência, a sabedoria e a transmissão do conhecimento compreendido de forma sábia e a taça simboliza a cura, segundo CFF (2008). Figura 1- Símbolo da farmácia, representando “o poder da cura”. Fonte: (CFF, 2008). A simbologia, a mitologia sempre foi um campo vasto para o ser humano poder colocar seu maior dom em prática: a criatividade. Inventam-se histórias, mitos, para explicar os fenômenos da vida e da natureza. A farmácia, como arte milenar, não poderia ser diferente. Na Resolução do Conselho Federal de Farmácia n. 471/ 2008 encontra-se descrito a lenda do centauro: de Asclépio e Hígia (CFF, 2008). 6WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Farmacologia tem origem grega, farmakon significa drogas e logos, estudo. Portanto, é a ciência que estuda os efeitos de uma substância química sobre a função dos sistemas biológicos, fundamentalmente dependente da interação droga/organismo, resultando em um efeito benéfico (medicamento) ou maléfico (tóxico). A farmacologia é uma ferramenta indispensável para os profissionais da área de saúde que lidam direta e indiretamente com a prescrição médica. O conhecimento dela, alicerçado em diversos conceitos, possibilita o entendimento desta ciência, expõe CFF (2008). 1.2.Conceitos Básicos • Droga: é qualquer substância que cause alguma alteração no funcionamento do organismo, com ou sem intenção benéfica. Têm origem diversificada, podendo vir dos três reinos, animal, vegetal e mineral, explica Taveira (2014). • Fármaco: é qualquer uma substância que tem uma estrutura química já definida e, devido a imensos estudos, são conhecidos os seus efeitos no organismo, ou seja, propriedades ativas. Tem como finalidade o uso para um efeito terapêutico no organismo. Pensando assim, podemos chegar à conclusão de que todo fármaco é uma droga, mas nem toda droga é um fármaco, declara Taveira (2014). Reflita a diferença entre droga e fármaco Observe os exemplos a seguir para entender melhor a diferença entre droga e fármaco. Exemplo 1 – Diclofenaco Sódico ( V ) é uma droga ( V ) é um fármaco O diclofenaco sódico, é um fármaco classificado como anti-inflamatório não- esteroide (AINE) que ocasiona efeitos terapêuticos no organismo. Mas, observando o conceito de droga “que é mais generalista”, o diclofenaco também pode ser considerado uma droga, porque é uma substancia que causa alterações no organismo. Exemplo 2 – Exctasy ( V ) é uma droga ( F ) é um fármaco O exctasy, por exemplo, causa alterações no nosso corpo, mas nenhum dos efeitos observados pode ser considerado terapêutico, ou seja, essa substância é uma droga, mas não um fármaco. 7WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA • Medicamento: é quando ao fármaco (ativo) são adicionados os componentes (corantes, emulsificantes, líquidos e outros) para que seja administrado terapeuticamente. São produtos feitos a partir de fármacos que têm como objetivo um efeito benéfico. São produzidos para fins comerciais com finalidade terapêutica. Para tanto, essa produção não é de forma desordenada; existem normas e controle da fabricação pela AgênciaNacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e supervisão dos processos de produção por um farmacêutico, define Taveira (2014). • Remédio: tem um conceito um pouco mais amplo, pois abrange qualquer coisa que faça o indivíduo se sentir melhor, desde um medicamento até uma massagem, fisioterapia, fé, crenças e outros. Preparações caseiras também são consideradas remédios, mas não medicamentos. Ou seja, os benefícios ao indivíduo podem vir de várias formas. Com isso, podemos concluir que: Todo medicamento é um remédio, mas nem todo remédio é um medicamento, afirma Taveira (2014) • Forma farmacêutica: forma de apresentação do medicamento: comprimidos, capsulas, xaropes, comenta Taveira (2014). Substância Efeito Droga Qualquer Qualquer Fármaco Definida (propriedade ATIVA) Terapêutico Medicamento Ao fármaco se adiciona componentes Terapêutico Forma Farmacêutica Forma final de como o medicamento se apresenta. Ex. comprimido, cápsula... Tabela 1 - Conceitos básicos em farmacologia: Substância x Efeito. Fonte: MAZIA(2018). Veja se você se sente apto a compreender a diferença entre remédio, medicamento, fármaco e droga e siga nos estudos. • Medicamento de Referência: Medicamento inovador registrado no órgão federal responsável pela vigilância sanitária e comercializado no País, cuja eficácia, segurança e qualidade foram comprovadas cientificamente junto ao órgão federal competente, por ocasião do registro. A eficácia e a segurança do medicamento de referência são comprovadas por estudos clínicos, declara CRF-MS (2014). • Medicamento Similar: Contém o mesmo ou os mesmos princípios ativos, apresenta mesma concentração, forma farmacêutica, via de administração, posologia e indicação terapêutica. Desde 2003 passou a comprovar a equivalência com o medicamento de referência registrado na Anvisa, expõe CRF-MS (2014). Seu registro só é liberado e publicado pela Anvisa mediante á apresentação dos testes de equivalência farmacêutica e de biodisponibilidade relativa exigidos pelo Ministério da Saúde no cumprimento da Resolução RDC nº 72, de 7 de abril de 2004. No entanto, não é realizado o teste de bioequivalência. Este teste de bioequivalência garante a intercambialidade dos genéricos e devido a isto os medicamentos similares não são intercambiáveis. (CRF-MS, 2014). 8WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Caso o similar, baseado novas legislações, apresentem os testes de biodisponibilidade relativa e equivalência farmacêutica (igualmente ao genérico), poderá ser intercambiável com o referencia. Atenção a intercambialidade entre genérico e similar não é permitida, mostra ANVISA (2007). • Medicamento Genérico - O medicamento genérico é aquele que contém o mesmo princípio ativo, na mesma concentração, forma farmacêutica, via de administração, posologia e com a mesma indicação terapêutica do medicamento de referência. O genérico já é intercambiável pela norma atual (CRF-MS, 2014). Figura 2 – Diferença entre medicamentos de referencia, genérico e similar. Fonte: (MAZIA, R.S.; 2018). • Intercambialidade - A intercambialidade pode ocorrer somente entre medicamento de referência e genérico e/ou medicamento de referência e similar. Para a troca entre o medicamento de referência e similar, a intercambialidade funciona por meio de uma lista publicada no site da Anvisa, onde o órgão anuncia o nome dos medicamentos similares equivalentes que podem ser trocados por medicamentos de referência. Nesta lista estão inclusos medicamentos similares que comprovaram os testes de biodisponibilidade relativa e equivalência farmacêutica igualmente ao genérico, fato que confere segurança e gera mais confiança na comunidade médica e na população. • Janela terapêutica: faixa entre a dose mínima eficaz e máxima eficaz, comenta Goodmam & Gilman (2012). Figura 3 – Janela terapêutica. Eixo X-tempo; eixo Y- concentração plasmática de um fármaco e linha azul- biodisponibilidade almejada para o fármaco. Fonte: Mazia (2018) 9WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA • Equivalência farmacêutica: Teste feito “in vitro” (não envolve seres humanos), o teste comprova a fórmula farmacológica do produto. Segundo a legislação brasileira, o medicamento similar deve ser equivalente farmacêutico ao respectivo medicamento de referência. Ou seja, deve conter o mesmo fármaco, na mesma dosagem e forma farmacêutica. Esse teste vai mensurar se a fórmula foi seguida ou não pelo fabricante de similar, na comparação com a medicação de referência, coloca ANVISA (2007). Duas formulações são terapeuticamente equivalentes se elas são equivalentes farmacêuticos, isto é, se apresentam a mesma dosagem, contêm a mesma substância ativa e são indicadas pela mesma via de administração, com perfis clínicos e de segurança similares. A eficácia clínica com frequência depende da concentração sérica máxima e do tempo necessário [após a administração] para alcançar o pico de concentração. Portanto, dois fármacos que são bioequivalentes podem não ser terapeuticamente equivalentes, aponta Whalen e Panavelil (2016). • Bioequivalência: O teste de bioequivalência é a demonstração de que o medicamento similar ou genérico e seu respectivo medicamento de referência apresentam a mesma biodisponibilidade no organismo. A bioequivalência, na grande maioria dos casos, assegura que o medicamento é equivalente terapêutico do medicamento de referência, ou seja, que apresenta a mesma eficácia clínica para resolução da doença que está sendo tratada, esclarece ANVISA (2007). Duas formulações de fármacos são bioequivalentes se elas apresentam biodisponibilidades comparáveis e tempos similares para alcançar o pico de concentração plasmática Whalen e Panavelil (2016). • Biodisponibilidade: O teste de biodisponibilidade significa estudar a quantidade absorvida e a velocidade do processo de absorção do fármaco contido no similar e liberado no organismo humano ao ser ingerido. Quando dois medicamentos apresentam a mesma biodisponibilidade no organismo, sua eficácia clínica é considerada comparável ou compatível, o que permite a intercambialidade, afirma ANVISA (2007). • Farmacocinética estuda a correlação do organismo com o fármaco, ou seja, em qual ponto ocorre a absorção, locais no qual o fármaco se acumula no organismo, rota de biotransformação e onde ocorre a sua excreção. É muito aplicada para determinação adequada da posologia, reajuste posológico, interpretação de resposta inesperada ou ausência de efeito, melhor compreensão da ação dos fármacos e uso racional de fármacos, evidencia Le Jennifer (2018). • Farmacodinâmica estuda a correlação do fármaco com o organismo, quais processos fisiológicos são afetados pelos fármacos, com isso pode-se afirmar que o foco da farmacodinâmica é o local e mecanismo de ação, relação entre concentração e magnitude do efeito, variação de efeitos e respostas, aponta Le Jennifer (2018). Portanto, a correlação entre farmacocinética e farmacodinâmica são fundamentais para no planejamento clinico da terapêutica. 10WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 4 - Correlação dos processos farmacocinéticos e farmacodinâmicos. Fonte: Mazia (2018). 1.3. Descoberta, Desenvolvimento e Comercialização Far- macêutica 1.3.1. Experimentação das plantas versus química moderna A fascinação do homem pelas substâncias químicas que alteram funções biológicas é antiga e resultado da sua experimentação e da dependência das plantas. Ainda que vários organismos terrestres e marinhos continuem sendo fontes valiosas de compostos de ocorrência natural com várias atividades farmacológicas, incluindo especialmente os efeitos letais em microrganismos e células eucarióticas, a invenção de fármacos por síntese passou a ser uma opção melhor com o desenvolvimento da química orgânica sintética que floresceu nos últimos 150 anos, coloca Goodmam & Gilman (2012).O desenvolvimento da tecnologia do DNA recombinante permitiu a síntese de proteínas de vários organismos (bactérias, leveduras) e de células de mamíferos, no início da década de 1980, enfatiza Soares (2009). Enquanto no passado a descoberta de fármacos resultava de observações acidentais do efeito de extratos de plantas ou substâncias individuais administradas a animais ou ingeridas pelo homem, a abordagem atual se apoia no escrutínio altamente focalizado de bibliotecas químicas contendo centenas de milhares ou mesmo milhões de compostos capazes de interagir com um alvo molecular específico ou de produzir uma determinada resposta. As bibliotecas químicas são sintetizadas usando técnicas modernas de síntese química orgânica, como a química combinatorial que cria grandes coleções de substâncias químicas relacionadas, as quais podem ser testadas quanto a atividade em sistemas altamente específicos. A síntese orientada na diversidade também tem valor óbvio, pois os produtos naturais são fontes de estruturas químicas novas e as vezes extremamente complexas, cita Kola e Rafferty (2002). 11WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Químicos qualificados sintetizam derivados da molécula promissora fazendo substituições nas posições acessíveis e desta forma começam a definir as relações entre a estrutura química e a atividade biológica. Vários parâmetros podem exigir aperfeiçoamento, incluindo a afinidade pelo alvo, atividade agonista/antagonista, permeabilidade através de membranas celulares, absorção e distribuição no organismo, metabolismo do fármaco e efeitos adversos. Enquanto esta abordagem era, no passado, realizada largamente por instinto, ensaio e erro, o moderno desenvolvimento dos fármacos frequentemente usa a vantagem da determinação da estrutura de alta resolução do suposto fármaco ligado ao seu alvo, comenta Kola e Rafferty (2002). A cristalografia de raios X oferece informações estruturais pormenorizadas se a proteína alvo pode ser cristalizada com o fármaco principal ligado a ela. Usando técnicas de modelagem molecular e química computacional, a estrutura municia o químico com informações sobre as substituições que provavelmente melhoram o ajuste do fármaco com seu alvo e, assim, aumentam sua afinidade. Outra técnica valiosa para aprender a estrutura de um complexo fármaco-receptor é a espectroscopia de ressonância magnética (RM). A grande vantagem desta abordagem na invenção de fármacos é que o sucesso pode ser alcançado inteiramente por meio de computação, assevera Soares (2009). Figura 4 – Ferramentas utilizadas para obtenção de moléculas com potencial terapêutico a partir de compostos naturais. Fonte: Mazia (2018). 1.3.2. Pesquisa de novos fármacos Para que uma droga seja aprovada como medicamento para ser humano, são necessárias várias etapas, que podem se prolongar por mais de uma década. A vida de um fármaco passa por fases, conforme Silva (2009): 1) Descoberta ou fase pré-clínica, caracterizada pela ideia, síntese da molécula potencial, testes em laboratório in vitro e in vivo (animais), expõe Silva (2009). 2) Desenvolvimento ou fase clínica, em que o fármaco é testado primeiramente em indivíduos saudáveis para avaliar a segurança do fármaco (fase I) e posteriormente em indivíduos doentes para analisar a eficácia (fase II). Nesta etapa, também inclui os estudos multicêntricos, em que o fármaco é estudado em populações por diferentes centros de pesquisa especializados (fase II), coloca Silva (2009). 12WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA 3) Comercialização Figura 5 – Fases das pesquisas clínicas e pré-clínicas necessárias para a descoberta, desenvolvimento e comercialização de um fármaco. Fonte: Mazia (2018). 1.3.3. Pesquisa pré-clínica do desenvolvimento de um fármaco Após a invenção de uma molécula potencial que interage com um alvo validado e altera sua função da forma desejada é preciso considerar também todos os aspectos da molécula em questão sua afinidade e seletividade para interagir com o alvo, suas propriedades farmacocinéticas, questões como a síntese em larga escala ou purificação a partir de fontes naturais, suas propriedades farmacêuticas (estabilidade, solubilidade, questões de formulação) e sua segurança para então seguir a pesquisa clínica, explica Dimasi (1995). O estudo pré-clínico tem duração de três a seis anos. Em um primeiro momento, a nova droga é testada em laboratório, por meio de sua interação com células. Nesta fase, muitas moléculas apresentam propriedades promissoras. No entanto, estima-se que, para cada 5 a 10 mil substâncias analisadas, só uma vai vencer todas as fases seguintes de pesquisa e efetivamente ter efeito como medicação. As substâncias que apresentam bons resultados nos testes com culturas de células são testadas, na etapa seguinte, em animais doentes, comenta Dimasi (1994). Antes de serem administrados em humanos, os fármacos potenciais são testados quanto a toxicidade e eficácia geral monitorando as atividades de vários modelos em espécies de animais por um extenso período de tempo, coloca Golan (2014) e Andrade (2002). Os compostos também são avaliados quanto à carcinogenicidade, genotoxicidade e toxicidade reprodutiva. Para muitos destes testes são usados animais, apesar do valor preditivo dos resultados obtidos em espécies não humanas serem certamente imperfeitos. Em geral são usadas três espécies de mamíferos, sendo roedor (em geral camundongo) e não roedor (em geral coelhos). Quando possível são usados testes in vitro e ex vivo, ambos para poupar animais e minimizar custos, explica Andrade (2002) 13WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA 2 - ENSAIOS CLÍNICOS E O PAPEL DO FDA E ANVISA NO DESENVOLVIMENTO DE UM FÁRMACO O FDA (Department of Health and Human Services) é a agência reguladora do EUA. É responsável por proteger a saúde pública assegurando a segurança, eficácia e garantia dos fármacos humanos e veterinários, produtos biológicos, aparelhos médicos, suprimento de alimentos da nação, cosméticos e produtos que emitem radiação. O FDA também é responsável pelo progresso da saúde pública ajudando a acelerar as inovações que tornam os medicamentos e alimentos mais eficazes, seguros e acessíveis; ajudar o público a obter informações precisas, necessárias para usar os medicamentos e alimentos na melhoria de sua saúde, baseadas na ciência, justifica Goodmam & Gilman (2012). Até 1906, existia somente legislação referente ao transporte interestadual de alimentos e medicamentos adulterados ou falsificados. Não havia obrigações em estabelecer eficácia e segurança dos medicamentos. Em 1938, passaram a ser exigidos estudos de toxicidade, após a morte de 105 crianças devido ao “elixir de sulfanilamida”, uma solução de sulfanilamida em dietilenoglicol, um excelente, porém altamente tóxico solvente e ingrediente anticongelamento, revela Goodmam & Gilman (2012). sobre as boas práticas em experimentação animal, os modelos animais para pesquisa no desenvolvimento de fármacos, a ética e biossegurança na experimentação animal dentre outros assuntos relacionados no e-book citado no quadro abaixo e disponibilizado gratuitamente pela editora FIOCRUZ, indexado na base de dados do scielo books. ANDRADE, A., PINTO, SC., and OLIVEIRA, RS., orgs. Animais de Laboratório: criação e experimentação [online]. Rio de Janeiro: Editora FIOCRUZ, 2002. 388 p. ISBN: 85- 7541-015-6. Available from SciELO Books. Se aprofunde mais sobre os estudos não clínicos de segurança fazendo a leitura do manual citado no quadro abaixo. A sua elaboração foi baseada em documentos de agências reconhecidas pela vigilância sanitária de medicamentos (FDA, EMA), e de instituições de interesse na área (ICH, OECD, NCI, WHO), visando uma maior harmonização com a regulamentação internacional. Os estudos não clínicos de segurança propostosnesse documento incluem: estudos de toxicidade de dose única (Aguda), toxicidade de doses repetidas, toxicidade reprodutiva, genotoxicidade, tolerância local e carcinogenicidade além de estudos de interesse na avaliação da segurança farmacológica e toxicocinética (ANVISA, 2013). ANVISA – AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Guia para Condução de Estudos Não Clínicos de Segurança Necessário ao Desenvolvimento de Medicamentos - Gerência de Avaliação de Segurança e Eficácia – GESEF, 2013. 14WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Em 1962 decretou-se a exigência de provas de eficácia bem como documentação relativa à segurança em termos de relação risco-beneficio (emenda Harris-Kefauver a Food, Drug and Cosmetic Act), após o evento da talidomida. Um fármaco hipnótico sem óbvias vantagens sobre outros, foi introduzida na Europa. Levantamentos epidemiológicos estabeleceram que este fármaco ingerido no início da gestação foi responsável por uma grave e relativamente rara epidemia de defeitos congênitos, a focomelia, mostra Nishioka e Sá (2006). Além das normas internacionais, os países têm leis próprias sobre pesquisas clínicas. A realização de ensaios clínicos com medicamentos no BRASIL requer aprovação prévia pelos Comitês de Ética em Pesquisa (CEPs) e, em certos casos, pela Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (CONEP). Aprovação pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), através de sua Gerência de Medicamentos Novos, Pesquisa e Ensaios Clínicos (GEPEC) é também necessária para ensaios clínicos com medicamentos e produtos para a saúde, aponta Lousana e Acceturi (2002); Nishioka e Sá (2006). No Brasil, em 1996, o Conselho Nacional de Saúde estabeleceu a principal regulamentação em pesquisa clínica, a Resolução 196/96 CNS/MS. Esta regulamentação estabelece a criação de CEPs e a criação da CONEP. Estas estruturas devem avaliar, aprovar e acompanhar os estudos. Este processo visa principalmente a proteção dos participantes de pesquisa, expõe Nishioka e Sá (2006). • Comitê de Ética em Pesquisa (CEP): aprova a realização do estudo em um determinado Centro de Pesquisa. É formado por no mínimo sete (7) pessoas de diferentes formações e também por um representante de usuários, segundo Lousana e Acceturi (2002). • Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (CONEP): aprova a realização do estudo no Brasil. É uma Comissão do Conselho Nacional de Saúde - composta por treze (13) membros titulares e treze (13) suplentes. Somente após a aprovação do CEP e da CONEP, o estudo pode ser iniciado e os pacientes poderão ser convidados para participar do estudo, conforme Lousana e Acceturi (2002). A Resolução CNS nº 196/1996 e suas complementares determinam a criação dos Comitês de Ética em Pesquisa nas instituições de pesquisa que realizam essas pesquisas, constituído por colegiados interdisciplinares e independentes, com “munus público”, de caráter consultivo, deliberativo e educativo, criado para defender os interesses dos sujeitos da pesquisa em sua integridade e dignidade e para contribuir no desenvolvimento de pesquisa dentro de padrões éticos e constituídos de forma multi- e transdisciplinar, com profissionais da área da saúde, das ciências exatas, sociais e humanas e, incluindo, pelo menos, um membro da sociedade, este representando os usuários, com total independência na tomada das decisões no exercício das suas funções, conforme CNS (1996). Figura 6 – Fluxo entre o Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) e da Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (CONEP) para avaliar, aprovar e acompanhar o estudo de um novo fármaco. Fonte: Mazia (2018). 15WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA No Brasil, foi criada em 1999 a ANVISA (Lei n° 9782/99), com papel de regulação sanitária dos ensaios clínicos no Brasil, sendo a anuência e monitorização dos mesmos atribuídas à Gerência de Medicamentos Novos, Pesquisa e Ensaios Clínicos (GEPEC), conforme Lousana e Acceturi (2002). 3 - ÉTICA EM PESQUISA FUNDADA NOS DIREITOS HUMANOS Dividiu-se a abordagem da interconexão entre o referencial dos direitos humanos e a ética em pesquisa em três fases, conforme Goodmam & Gilman (2012): - Instituição dos princípios de Nüremberg; - Hegemonia da Declaração de Helsinque; -Incremento das pesquisas internacionais, o declínio da Declaração de Helsinque e a adoção da Declaração Universal sobre Bioética e Direitos Humanos. Os princípios balizadores de experimentos humanos denominados Código de Nüremberg e Direito Internacional dos Direitos Humanos afloraram no mesmo contexto histórico, o final da Segunda Grande Guerra, afirma Goodmam & Gilman (2012). Os Estados Unidos da América, em 1946, acusaram médicos nazistas por crimes contra a humanidade relacionados à investigação científica e médica envolvendo seres humanos. Estes foram condenados pelas autoridades e assim foi descrito dez princípios, denominados Código de Nüremberg, segundo Nuremberg Military Tribunals (1949); Goodmam & Gilman (2012) e Alburquerque (2013). Os principais princípios que regem este código dizem respeito à integridade física e mental dos participantes dos estudos e a participação voluntária livre e esclarecida perante o conhecimento expresso sobre os riscos dos envolvidos, segundo Albulquerque (2013) sobre a Resolução 196/96: https://www.youtube.com/watch?v=SnpW6u1zFLk 16WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 7 – Organização de tribunal militar internacional para julgar o alto escalão nazista por crimes de guerra e contra a humanidade durante a 2a Guerra Mundial. Aconteceu no período de 11/1945 a 10/1946 no Palácio da Justiça de Nuremberg (Alemanha), desmistificando a aura do regime de Adolf Hitler. A operação serviu de base para a criação de leis militares e internacionais válidas até hoje. Fonte: Mazia (2018). sobre os princípios do código de Nuremberg: Vídeo aula sobre código de Nuremberg que norteou os primeiros princípios éticos envolvendo seres humanos. Vídeo aula sobre código de Nuremberg que norteou os primeiros princípios éticos envolvendo seres humanos. https://www.youtube.com/watch?v=ktSloCcpE0M Indicação de filme sobre o código de Nuremberg: Com o fim da Segunda Guerra Mundial, os países aliados reuniram-se em Nuremberg, na Alemanha, para decidirem o destino de oficiais nazistas, julgados por seus bárbaros crimes, cometidos nos campos de concentração, em nome da loucura do III Reich. Entre eles está o notório Hermann Goering. Com os ombros pesados pela responsabilidade e todos os olhos do mundo voltados para aquela corte, o promotor Robert Jackson, questiona os direitos dos acusados. É como fazer valer a justiça no mais importante julgamento da história. Fonte: Kamer (1961). 17WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Garrafa descreve que em 2014, a Associação Médica Mundial, após anos seguindo o código de Nuremberg e observando suas falhas, elaborou suas próprias diretrizes em 1964 em Helsinque, na Finlândia. Na declaração de Helsinque, assim conhecida após a publicação, dizia que “o bem-estar do ser humano é prioridade sobre os interesses da ciência e da sociedade. Além disso, afirmava que é fundamental o consentimento livre e esclarecido do participante”. A declaração de Helsinque foi revisada e alterada no período de 1975 a 2013. Não obstante a relevância incontestável da Declaração de Helsinque para a edificação da cultura de respeito e proteção do sujeito da pesquisa, assume-se o enfraquecimento de sua legitimidade. A fragilização do documento ocorreu a partir de sua alteração em 2008, decorrente de pressões feitas por aqueles que desejavam flexibilizar seus preceitos e permitir maior liberdade de atuação para pesquisadores e patrocinadores. Contudo, com o incremento da pesquisa clínica internacional nas últimas décadas do século XX, éimperiosa a existência de balizamentos normativos globais. Tendo em conta que a Declaração de Helsinque não mais cumpre esse papel, a Declaração Universal sobre Bioética e Direitos Humanos e o Direito Internacional dos Direitos Humanos devem ser os novos parâmetros da eticidade da pesquisa no mundo e no Brasil. (ALBURQUERQUE, 2013). 4 - O QUE É TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO (TCLE)? Documento muito importante, pois garante que os direitos do participante serão respeitados. Ele contém todas as informações sobre o participante e deve estar escrito em uma linguagem clara e compreensível. É feito em duas vias: uma via fica com o investigador e a outra fica com o participante, difunde Goodmam & Gilman (2012); Brasil (2015). 5 - ENSAIOS CLÍNICOS NO BRASIL As pesquisas clínicas são estudos realizados com humanos para medir os parâmetros de segurança e eficácia de novos medicamentos, sendo essencial para a chegada de novas alternativas terapêuticas no mercado. Quando conduzimos um ensaio clínico com um medicamento, dividimos o processo em fases. Cada fase possui um objetivo, mas o importante é que a segurança deve estar sempre presente. Depois de realizadas todas as etapas, as autoridades regulatórias, no caso do Brasil, a ANVISA, avaliam os resultados e se eles forem satisfatórios, registram o medicamento que pode ser prescrito pelos médicos e dentistas, explica Goodmam & Gilman (2012). Antes que qualquer ensaio clínico se inicie, os pesquisadores devem preencher uma requisição para uma medicação experimental –IND. Este documento inclui os resultados do trabalho pré-clínico, a estrutura química do fármaco candidato e como este funcionará no corpo humano, listagem de possíveis efeitos secundários e informações sobre a produção Este documento é reavaliado de forma a garantir que os participantes não estarão expostos a riscos desnecessários. 18WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA O Registro Brasileiro de Ensaios Clínicos (ReBEC) é uma plataforma virtual de acesso livre para registro de estudos experimentais e não-experimentais realizados em seres humanos e conduzidos em território brasileiro, por pesquisadores brasileiros e estrangeiros. O ReBEC é um Projeto conjunto do Ministério da Saúde (DECIT/MS), da Organização Panamericana de Saúde (OPAS) e da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ). O Comitê Executivo do RebEC é composto pelas instituições supracitadas e pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Figura 8 - Plataforma virtual (ReBEC) responsável pelo registro Brasileiro de Ensaios Clínicos realizados em seres humanos e conduzidos em território brasileiro. Fonte: ReBEC (2018) 19WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA ✓ Fase não clínica Antes de começar a testar novos tratamentos em seres humanos, os cientistas testam as substâncias em laboratórios e em animais de experimentação. Esta é a chamada fase não-clínica. O objetivo principal desta fase é verificar como esta substância se comporta em um organismo. Para que isso ocorra são seguidas normas de proteção aos animais de experimentação, afirma Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). ✓ Fase clínica A fase clínica é a fase de testes em seres humanos. É composta por quatro fases sucessivas e somente depois de concluídas todas as fases, o medicamento poderá ser liberado para comercialização e disponibilizado para uso da população, conforme Lima (2007); Levy (2010); Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). • Fase I: Testa o medicamento pela primeira vez. O objetivo principal é avaliar a segurança do produto investigado. Nesta fase a medicação é testada em pequenos grupos (10 – 30 pessoas), geralmente, de voluntários sadios. Podemos ter exceções se estivermos avaliando medicamentos para câncer ou portadores de HIV-aids. Se tudo ocorrer de acordo com o esperado, ou seja, se o produto se mostrar seguro, podemos passar para a Fase II, cita Lima (2007); Levy (2010); Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). • Fase II: O número de pacientes que participam desta fase é maior (70 - 100). Aqui, o objetivo é avaliar a eficácia da medicação, isto é, se ela funciona para tratar determinada doença, e também obter informações mais detalhadas sobre a segurança (toxicidade). Somente se os resultados forem bons é que o medicamento será estudado sob forma de um estudo clínico fase III, explica Lima (2007); Levy (2010); Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). • Fase III: Nesta fase, o novo tratamento é comparado com o tratamento padrão existente. O número de pacientes aumenta para 100 a 1.000. Geralmente, os estudos desta fase são randomizados, isto é, os pacientes são divididos em dois grupos: o grupo controle (recebe o tratamento padrão) e o grupo investigacional (recebe a nova medicação). A divisão entre os grupos é feita sob a forma de um sorteio. Assim, os pacientes que entram em estudos fase III têm chances iguais de cair em um ou outro grupo de estudo. Algumas vezes, os estudos fase III são realizados para verificar se a combinação de dois medicamentos é melhor do que a utilização de um medicamento somente. Por exemplo, se a combinação do antibiótico X (novo) com o antibiótico Y (tratamento atual) é melhor do que o antibiótico Y somente para tratar uma determinada infecção, mostra Lima (2007); Levy (2010); Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). • Fase IV: Estes estudos são realizados para se confirmar que os resultados obtidos na fase anterior (fase III) são aplicáveis em uma grande parte da população doente. Nesta fase, o medicamento já foi aprovado para ser comercializado. A vantagem dos estudos fase IV é que eles permitem acompanhar os efeitos dos medicamentos em longo prazo, cita Lima (2007); Levy (2010); Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). 20WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Tabela 2 - Características típicas das várias fases dos ensaios clínicos necessários para a comercialização de novos fármacos. Fonte: Goodmam & Gilman (2012). Figura 9 - Invenção de novos fármacos. A imagem mostra o numero de substancias químicas estudadas no decorrer do tempo passando por todas as fases legais de um estudo clínico. Fonte: Goodmam & Gilman (2012). Os envolvidos na pesquisa clínica são: pesquisador e equipe, paciente, patrocinador (empresa, instituição pública ou privada) e, autoridades regulatórias, conforme Levy (2010); Golan (2014). A descoberta de fármacos, como qualquer outra, resulta em propriedade intelectual passível de proteção por patente, cita Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). 21WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 10 - Patrocinadores envolvidos na pesquisa clínica. Fonte: Eden Pesquisa Médica (2013). vídeo sobre a pesquisa clínica. Vídeo aula sobre o que é pesquisa clínica, os envolvidos, os desafios e as fases da mesma. https://www.youtube.com/watch?v=_h91ft_x_MA 2222WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 02 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................................... 24 1 - ABSORÇÃO .......................................................................................................................................................... 26 2 - MEMBRANA CELULAR ...................................................................................................................................... 26 3. TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS CELULARES ................................................................................. 28 3.1.TRANSPORTE PASSIVO ..................................................................................................................................... 28 3.2. FÁRMACOS IÔNICOS QUE SÃO ÁCIDOS OU BASES FRACAS E A INFLUENCIA DO PH ............................ 29 3.3. TRANSPORTE DE MEMBRANAMEDIADO POR CARREADORES (CARRIERS) ........................................... 31 3.4. VIAS DE ADMINISTRAÇÃO DOS FÁRMACOS ................................................................................................. 31 3.4.1. ADMINISTRAÇÃO ENTERAL VERSUS PARENTERAL ................................................................................... 31 3.4.2. VIA ORAL ........................................................................................................................................................ 32 3.4.3. ADMINISTRAÇÃO SUBLINGUAL .................................................................................................................. 33 3.4.4. ABSORÇÃO TRANSDÉRMICA ....................................................................................................................... 33 FARMACOCINÉTICA BÁSICA PROF.A DRA RENATA SESPEDE MAZIA ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: FARMACOLOGIA GERAL 23WWW.UNINGA.BR 3.4.5. ADMINISTRAÇÃO RETAL ............................................................................................................................. 34 3.4.6. VIA INTRATECAL ........................................................................................................................................... 33 3.4.7. INALAÇÃO PULMONAR ................................................................................................................................. 34 3.4.8. VIA TÓPICA .................................................................................................................................................... 34 4 - DISTRIBUIÇÃO ................................................................................................................................................... 36 5 - EXCREÇÃO .......................................................................................................................................................... 38 6. METABOLISMO OU BIOTRANSFORMAÇÃO ..................................................................................................... 40 24WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO O tempo do início de ação e a duração de ação de fármaco dependem das características do fármaco e dos processos do organismo sobre a molécula farmacêutica. Estes processos são estudados pela farmacocinética. O entendimento e a utilização dos princípios farmacocinéticos podem ampliar a probabilidade de sucesso terapêutico e reduzir a ocorrência de efeitos adversos dos fármacos no organismo. Princípios dos processos farmacocinéticos LADME Figura 1 – LADME. Fonte: a autora. Embora os processos do LADME geralmente sigam a sequência acima, estes não são eventos isolados, ou seja, os cinco processos podem ocorrer simultaneamente, explica Golan (2014). 25WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 2 - Princípios da farmacocinética (LADME): ingestão da forma farmacêutica e a liberação do ativo, absorção, distribuição, metabolismo e excreção. Fonte: Eupati (2018). Os princípios básicos de farmacocinética afetam a quantidade de fármaco livre que alcançará o sítio-alvo. O fármaco precisa ser absorvido e, a seguir, distribuído pelo seu alvo antes de ser metabolizado e excretado. Em qualquer momento, o fármaco livre na circulação sistêmica encontra-se em equilíbrio com os reservatórios teciduais, as proteínas plasmáticas e o sítio- alvo; apenas a fração do fármaco que consegue ligar-se a receptores específicos terá um efeito farmacológico. O metabolismo de um fármaco pode resultar em metabólitos tanto ativos quanto inativos e por fim excretados, expõe Goodmam & Gilman (2012). Figura 3 - Correlações dos processos farmacocinéticos. Fonte: GOODMAM & GILMAN, 2012. 26WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 1 - ABSORÇÃO Conceitos importantes no processo de absorção de fármaco: • Absorção é a transferência do fármaco do seu local de administração para o compartimento central, afirma Golan (2014). • Biodisponibilidade é a porcentagem de fármaco que chega ao seu local de ação, cita Golan (2014). O fármaco administrado por via oral é inicialmente absorvido pelo trato gastrointestinal. Esta absorção é limitada dependendo das suas propriedades físico-químicas e do metabolismo intestinal. A fração que foi absorvida sofrerá metabolização hepática e excreção biliar antes que ele chegue à circulação sistêmica, ou seja, será inativada ou desviada no intestino e no fígado, antes que chegue à circulação sistêmica e seja distribuída para seus locais de ação. Este fenômeno é conhecido como perda por efeito de primeira passagem, comenta Goodmam & Gilman (2012). 2 - MEMBRANA CELULAR O fármaco precisa atravessar a membrana plasmática de muitas células até alcançar seu local e ação. Todo processo depende do seu transporte através de membranas celulares. Os mecanismos pelos quais fármacos atravessam as membranas e as propriedades físico-químicas das moléculas e das membranas são essenciais para compreender este processo. A membrana plasmática é uma barreira comum mesmo quando o obstáculo é composto por várias camadas de células e proteínas (pele) ou uma única camada (intestino), informa Rang & Dale (2012). A organização da membrana plasmática celular é hoje conhecida como modelo do mosaico fluido (Singer & Nicolson, 1972). É formada basicamente por fosfolipídeos, proteínas e carboidratos. Consiste em uma camada dupla de lipídeos anfipáticos, com suas cadeias de ácidos graxos orientadas para o interior de modo a formar uma fase hidrofóbica contínua, enquanto seus polos hidrofílicos estão orientados para o exterior. Observa-se intercalada na bicamada lipídica moléculas de colesterol e proteínas, algumas destas adsorvidas a superfície, outras parcialmente imersas na matriz lipídica e outras ainda se estendendo pela espessura total da membrana (RANG & DALE, 2012). 27WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 4 - Fosfolipídios constituídos por duas cadeias longas de ácidos graxos e um grupo fosfato, caracterizando uma região hidrofílica onde se localiza o fosfato, e uma região hidrofóbica, onde se localizam as duas cadeias de ácidos graxos (esquerda). Regiões da membrana: central hidrofóbica e duas periféricas hidrofílicas (uma voltada para o meio externo e outra voltada para o meio intracelular). Fonte: a autora. As proteínas incrustadas na camada dupla da membrana plasmática funcionam como “âncoras” estruturais, receptores, canais iônicos ou transportadores para a transdução dos sinais elétricos ou químicos, atuando como alvos seletivos para a ação dos fármacos, segundo Goodmam & Gilman (2012). Figura 5 - Funções das proteínas incrustadas na camada dupla de lipídeos da membrana plasmática. Fonte: Campbel (1999). As membranas celulares são relativamente permeáveis à água, seja por difusão ou fluxo resultante dos gradientes hidrostáticos ou osmóticos existentes na membrana, mas o fluxo volumoso de água pode levar consigo as moléculas dos fármacos livres (forma ativa). Entretanto, as moléculas de fármacos conjugadas a proteínas plasmáticas (reservatório inativo) são muito grandes e polares para que ocorra esse tipo de passagem pela membrana, segundo Goodmam & Gilman (2012). 28WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA O fluxo volumoso de água pode levar consigo pequenas substâncias hidrossolúveis, mas a transferência de fluxos volumosos junto com a água é limitada quando o peso molecular do soluto passa de 100-200 Da. Por essa razão, a maioria dos fármacos lipofílicos grandes não conseguem atravessar a membrana celular com a ajuda da água. Os fármacos atravessam a membrana por processos passivos ou ativos (participação ativa dos componentes da membrana), cita Goodmam & Gilman (2012). Figura6 - Transportes usados pelos fármacos para atravessar a membrana plasmática. Fonte: Goodmam & Gilman (2012). 3. TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS CELULARES 3.1. Transporte Passivo A difusão passiva é a passagem do fármaco através da membrana celular por dissolução na bicamada lipídica. É o transporte predominante da maioria dos fármacos. A taxa de transporte dependente do gradiente de concentração e do coeficiente de partição do fármaco e obedece a cinética de primeira ordem (taxa de transporte é proporcional ao gradiente de concentração no local de transporte). Observa-se ainda a filtração através de canais aquosos, cita Persky e Pollack (2017). • Fármacos lipossolúveis movem-se facilmente através das membranas biológicas devido sua lipossolubilidade. Ex. Anestésicos (SILVA, 2009). • Fármacos hidrossolúveis e baixo peso molecular atravessam as membranas celulares por canais ou poros aquosos (SILVA, 2009). 29WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA O fármaco penetra por difusão a favor do gradiente de concentração, em virtude da sua solubilidade na camada lipídica da membrana. Este transporte é diretamente proporcional à: amplitude do gradiente de concentração através da membrana; área da membrana exposta ao fármaco; coeficiente de partição óleo/água do fármaco, segundo Persky e Pollack (2017). O coeficiente de partição é a relação entre a concentração no óleo sobre a concentração na água. Este fator vai determinar a lipossolubilidade do fármaco. Ele sendo muito lipossolúvel terá uma boa absorção, caso contrário será pouco absorvido. Quanto maior o Coef. Partição, maior será Cóleo, maior será a lipossolubilidade e maior será a absorção. Quanto menor o Coef. Partição, menor será Cóleo, menor a lipossolubilidade e menor será a absorção. Obs: Cóleo (concentração no óleo- fase oleosa); Cágua (concentração na água- fase aquosa). Quadro 1 – Coeficientes. Fonte: Goodmam & Gilman (2012). Quanto maior for o coeficiente de partição, maior será a concentração do fármaco na membrana e mais rápida a sua difusão. Depois que o estado de equilíbrio for atingido, a concentração do fármaco livre é igual nos dois lados da membrana, desde que ele não seja um eletrólito (fármaco iônico), conforme Persky e Pollack (2017). 3.2. Fármacos iônicos que são ácidos ou bases fracas e a influencia do pH No caso dos fármacos iônicos, as concentrações no estado de equilíbrio dependem do gradiente eletroquímico do íon e das diferenças de pH através da membrana, que influenciam de maneira diversa o estado de ionização da molécula em cada lado da membrana e podem reter de forma eficaz o fármaco em um dos seus lados, expõe Tozer (2009); Golan (2014). A relação entre o pka do fármaco e o pH do meio, também interfere na absorção e será analisada pela equação de henderson-hasselbalch onde, pH= pKa + log [fração ionizada] / [fração não ionizada]. Ela vai determinar se o fármaco estará na forma iônica ou na forma não iônica, de acordo com o pH do meio. Estando na forma iônica (baixa lipossolubilidade) terá baixa difusão pela membrana; estando na forma não-iônica ou molecular (grande lipossolubilidade) alta difusão pela membrana, segundo Tozer (1981); Golan (2014). Forma ionizada → membrana é impermeável (GOLAN, 2014). Forma molecular (lipossolúvel) → há fluxo segundo gradiente eletroquímico transmembrana (GOLAN 2014). 30WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA A quantidade de fármaco presente na forma iônica ou molecular é função do pka, do fármaco e do pH do meio onde se encontrar, explica Golan (2014). Quadro 2 - Dissociação de fármacos iônicos versus pH. Fonte: Goodmam & Gilman (2012). A ausência de efeitos sedativos com os antagonistas histamínicos H1 de segunda geração é uma das consequências do fato de o fármaco estar ionizado no pH fisiológico de 7,4. Estes são moléculas ionizadas (hidrofílicas) que não atravessam a barreira hematencefálica. Já os fármacos de primeira geração são lipofílicos (apolares no pH de 7,4) e atravessam a barreira hematencefálica causando sedação, segundo Tozer (1981) e Golan (2014). Nos túbulos renais o pH da urina pode variar amplamente de 4,5 a 8,0. À medida que o pH urinário diminui, os fármacos ácidos fracos encontram-se na sua forma molecular (lipossolúvel) e fármacos bases fraca predominam na forma iônicas. O contrário aplica-se quando o pH da urina aumenta, ou seja, os fármacos ácidos fracos encontram-se na sua forma iônica e fármacos bases fraca predominam na forma molecular (lipossolúvel), conforme Tozer (2009) e Golan (2014). Quadro 3 – Influencia do pH urinário na absorção de fármacos. Fonte: Mazia (2018). Nos túbulos renais o fármaco lipossolúvel pode ser reabsorvido por difusão passiva. A urina alcalina facilita a excreção dos ácidos fracos, enquanto a urina ácida favorece a excreção das bases fracas. A alcalinização da urina por administração de bicarbonato de sódio, estimula a excreção urinária dos ácidos fracos como o ácido acetilsalicílico (pKa de cerca de 3,5) e o urato (pKa de cerca de 5,8), expõe Tozer (2009); Goodmam & Gilman (2012). Estas considerações têm implicações na absorção e na excreção de fármacos. Os gradientes de concentração dos eletrólitos fracos através das membranas é um processo físico e depende apenas uma membrana permeável a forma do eletrólito, cita Goodmam & Gilman (2012). 31WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 3.3. Transporte de membrana mediado por carreadores (carriers) Processo de transporte mediado por carreador, ou seja, proteínas transportadoras transmembrana que facilitam passagem de grandes moléculas ou/e polares. O fármaco é levado para o interior celular ao se ligar no carreador formando um complexo em um dos lados da membrana. Este se desloca segundo seu próprio gradiente de difusão, para o outro lado da membrana, onde o fármaco é liberado. Dessa forma, após entregar o fármaco, o carreador volta á superfície original para nova viagem, apresenta Winter (2009) O transporte mediado por transportadores, por envolver uma etapa de ligação, apresenta característica de SATURAÇÃO, com sítios transportadores tornando-se saturados com altas concentrações de ligante, e a velocidade de transporte não aumenta além deste ponto. Pode ainda ocorrer INIBIÇÃO COMPETITIVA do transporte se houver um segundo ligante que se liga ao transportador, coloca Winter (2009). Difusão facilitada – Transporte mediado por carreador no qual o processo não há gasto de energia e segue um gradiente de concentração. Exemplo- difusão da glicose no musculo esquelético mediada pelo GLUT4 (transportador de glicose dependente de insulina), aponta Rang & Dale (2012). Transporte ativo - Transporte mediado por carreador no qual o processo exige energia imediata, pois funciona contra gradiente de concentração. Ex: Bomba Na/K ATPase e transportadores de glicose dependentes de sódio (SGT1 e 2), expõe Rang & Dale (2012). 3.4. Vias De Administração dos Fármacos 3.4.1. Administração enteral versus parenteral Em síntese, existem diferentes vias de administração dos fármacos e, por esta razão, o conhecimento das vantagens e desvantagens destas é fundamental, revela Katzung (2014). A via oral (enteral) é a mais utilizada para administrar os fármacos, por ser mais segura, conveniente e econômica. Suas desvantagens são a absorção limitada de alguns fármacos em função de características físico-química de hidrossolubilidade e baixa permeabilidade pelas membranas. Além dos vômitos causados pela irritação da mucosa gastrointestinal, destruição do fármaco pelas enzimas digestivas, pH gástrico baixo, irregularidades na absorção ou propulsão na presença de alimentos ou outros fármacos, perda por efeito de primeira passagem, aponta Le Jennifer (2018). A via parenteral (injetável) tem algumas vantagens em comparação com a oral. Em alguns casos, é essencial para queo fármaco seja liberado em sua forma ativa. Em geral, a biodisponibilidade é maior, mais rápida e previsível. A dose eficaz pode ser administrada com maior precisão. No tratamento de emergência e quando o paciente estiver inconsciente, esta via é indispensável. Entretanto, a injeção de fármacos tem como desvantagens os cuidados de assepsia durante a aplicação, podem ser dolorosas e a automedicação não é sempre possível, segundo Le Jennifer (2018). 32WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 7- O caminho de fármaco no corpo. Os medicamentos administrados por via oral passam pelo fígado antes de serem absorvidos pela corrente sanguínea. Outras formas de administração contornam o fígado, entrando diretamente no sangue. Fonte: Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais. Fonte: NIH (2018). 3.4.2.Via oral Os medicamentos administrados por essas vias são absorvidos diretamente pela mucosa GI (gastrointestinal) e caem na corrente sanguínea, indo em direção ao fígado através da veia porta, conforme Walsh (2005). Os determinantes da administração oral são: • Dissolução em fluídos aquosos no local de absorção, • Solubilidade lipídica, • Gradiente de concentração • Fluxo sanguíneo no local de absorção, • Área de absorção local. Quadro 4 – Via Oral. Fonte: WALSH (2005). 33WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Na preparação sólida, a taxa de dissolução limita a absorção dos fármacos lipofílicos (pouco hidrossolúveis). Como a maior parte da absorção do fármaco pelo trato gastrointestinal ocorre por difusão passiva, a absorção é facilitada quando o fármaco estiver em sua forma molecular (lipofílica), conforme já discutido [fármacos ácidos fracos → ↑absorvidos pelo estômago (pH de 1,0-2,0) e ↓ absorvidos pelo intestino (pH de 3,0-6,0) e vice-versa para as bases fracas]. Contudo, o epitélio estomacal possui uma área de absorção pequena em função da camada espessa de muco. Já o intestino oferece uma área de superfície absortiva ampla. Por essa razão, a taxa de absorção de um fármaco pelo intestino será maior que a do estômago, mesmo que o fármaco esteja predominantemente em sua forma ionizada no intestino e na forma molecular no estômago, explica Sakay (2009); Silva (2009); Goodmam & Gilman (2012). Portanto, qualquer fator que acelere o esvaziamento gástrico, aumentará a taxa de absorção do fármaco, enquanto qualquer fator que retarde o esvaziamento do estômago poderá produzir efeito contrário, independentemente das características do fármaco, afirma Winter (2009). Os fármacos que são destruídos pelas secreções gástricas com pH ácido ou que causam irritação na mucosa gástrica, são administrados em preparações com revestimento entérico, o que impede a dissolução do fármaco no conteúdo ácido estomacal. Esses revestimentos compostos de polímeros de celulose são inertes e têm limiares de dissolução entre o pH de 5,0 e 6,0, coloca Sakay (2009); Silva (2009); Goodmam & Gilman (2012). O mercado disponibiliza as preparações farmacêuticas de liberação controlada (ampliada, continuada ou prolongada). A taxa de absorção de um fármaco administrado sob a forma de preparação sólida depende da sua taxa de dissolução nos líquidos gastrointestinais. As vantagens potenciais dessas preparações são a redução da frequência de administração favorecendo a adesão do paciente e manutenção do efeito terapêutico principalmente ao longo da noite, mostra Sakay (2009); Silva (2009); Golan (2014). 3.4.3. Administração Sublingual A absorção pela mucosa oral tem importância para alguns fármacos. A drenagem venosa da boca dirige-se à veia cava superior, desviando–se da circulação hepática e consequentemente, evita perda de primeira passagem. Por exemplo, a nitroglicerina é administrada sob a língua e por ser lipossoluvel é absorvida rapidamente, cita Golan (2014). 3.4.4. Absorção Transdérmica Os fármacos que penetram facilmente a pela pele intacta são lipossolúveis, pois a epiderme comporta-se como uma barreira lipídica. A absorção pela pele pode ser ampliada pela suspensão do fármaco em um veículo oleoso e pela fricção desta preparação na pele, explica Sakay (2009); Silva (2009); Goodmam & Gilman (2012). A disponibilidade no mercado de adesivos transdérmicos tópicos de liberação controlada. Exemplos, adesivo de nicotina (Tabagismo); de nitroglicerina (angina do peito); hormonais (de reposição hormonal e contracepção); e fentanila (analgesia), afirma Sakay (2009). 34WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 3.4.5. Administração Retal Apenas metade do fármaco absorvido pelo reto desvia-se para o fígado, por esta razão, efeito de primeira passagem é menor em comparação com a via oral. Entretanto, a absorção retal pode ser irregular e incompleta e alguns fármacos podem causar irritação da mucosa retal, comenta Sakay (2009). Injeção Parenteral: intravenosa, subcutânea e intramuscular. A absorção a partir dos tecidos subcutâneos e intramusculares ocorre por difusão simples ao longo do gradiente existente entre o depósito de fármaco e o plasma. A taxa de absorção é limitada pela área das membranas. Canais aquosos na membrana endotelial explicam à difusão de substancias hidrossolúveis e canais linfáticos a difusão de moléculas grandes, aponta Silva (2009); Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). Os fármacos administrados na circulação sistêmica estão sujeitos à eliminação potencial pelos pulmões, antes da distribuição para o restante do corpo, pois estes funcionam como reservatório temporário, expõe Golan (2014). A absorção é mais extensa para moléculas polares de alto peso molecular do que por via ora. A taxa de absorção pode ser manipulada por formulação: solução aquosa de absorção rápida, suspensão de absorção lenta e pellet (sólido) de liberação prolongada. A via intravenosa fornece a biodisponibilidade completa. A drogas é veiculada exclusivamente em solução estéril. É importante quando necessita-se de efeito imediato, no entanto, possui risco aumentado de toxicidade, comenta Walsh (2005). 3.4.6. Via Intratecal É utilizada quando é necessário que o fármaco atinja a meninge ou no eixo cerebrospinal, casos de tratamento das infecções agudas do SNC, segundo Jones e Shusta (2007); Matsuhisa (2009). 3.4.7. Inalação pulmonar Os fármacos gasosos e voláteis podem ser inalados e absorvidos pela extensa área do epitélio e mucosa pulmonar e a absorção é quase instantânea na corrente sanguínea. Evita a perda pela primeira passagem hepática, conforme Goodmam & Gilman (2012). 3.4.8. Via Tópica Alguns fármacos são aplicados nas mucosas da conjuntiva, nasofaringe, orofaringe, vagina, colo, uretra e bexiga principalmente em decorrência de seus efeitos locais e a absorção pelas mucosas ocorre rapidamente. Em contrapartida, a absorção através da pele geralmente é lenta, mas pode aumentar dependo da lipofilicidade do fármaco, danos no estrato córneo e aumento do fluxo sanguíneo, afirma Furlani (2012). Atualmente, na medicina emprega-se por via tópica o Patch, termo derivado do inglês emplasto. São dispositivos colocados sobre a pele os quais liberam ativos nesta camada, que podem ficar retidos na camada córnea e exercer ação localizada, podem permear entre as camadas abaixo do estrato córneo e na derme (liberação intradérmica) assim como podem proporcionar a ação sistêmica (transdérmica), explica Furlani (2012). 35WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Tabela 1 - Vantagens e desvantagens das vias de administração. Fonte: Golan (2014). Tabela 2 - Vias de administração parenteral. Fonte: Golan (2014). Não confundir os conceitos de bioequivalênda e equivalentes farmacêuticos: • Equivalentes farmacêuticos – fármacos com os mesmos ingredientes ativos e idênticos em potência ou concentração, apresentação e via de administração. • Bioequivalentes quando as taxase amplitudes da biodisponibilidade do ativo em dois produtos não forem significativamente diferentes sob condições experimentais adequadas. 36WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 4 - DISTRIBUIÇÃO O fármaco que foi absorvido na corrente sanguínea pode ser transportado por todo o corpo, este processo é chamado de distribuição. É um processo reversível, enquanto algumas moléculas podem estar interagindo com receptores membranares ou intracelulares, outras moléculas podem se mover de volta à corrente sanguínea, afirma Silva (2009); Goodmam & Gilman (2012). A passagem do fármaco da corrente sanguínea para o local de ação depende principalmente do fluxo sanguíneo, da permeabilidade capilar, grau de ligação com proteínas plasmáticas e/ou teciduais e solubilidade lipídica do fármaco Silva (2009). O fluxo sanguíneo é diferente entre os órgãos, os vitais como o cérebro, fígado e rins recebem maior suprimento de sangue. O músculo esquelético e os ossos recebem menos sangue e o tecido adiposo recebe quantidade menor ainda. Apesar de altamente irrigado, poucos fármacos conseguem penetrar no sistema nervoso central (SNC), devido a sua estrutura anatômica formada por uma rede capilar conhecida como barreira hematoencefálica. Esta barreira é uma adaptação que protege o tecido cerebral da entrada de substâncias. Para penetrar no cérebro, as drogas devem ser bastante pequenas e lipossolúveis. Os gases anestésicos conseguem penetrar rapidamente no cérebro e causar anestesia porque são moléculas pequenas e altamente solúveis em lipídeos, já a penicilina, uma molécula hidrossolúvel, penetra o sistema nervoso central em menor grau. A figura 7 representa os capilares impermeáveis do cérebro e permeáveis do fígado e baço, coloca Sakai (2009). Os capilares do fígado têm lacunas que permitem a passagem de moléculas como aminoácidos, açúcares e outras moléculas oriundas da corrente sanguínea, pois o fígado é o principal produtor de proteína. As células endoteliais dos capilares cerebrais têm junções de oclusão contínuas, assim a penetração do fármaco no cérebro depende do transporte transcelular, em vez da transferência paracelular. A forma molecular e livre de um fármaco é um determinante importante na captação pelo cérebro para a passagem pela barreira hematencefálica. Os fármacos também podem penetrar no SNC por transportadores de captação específica, que normalmente estão envolvidos no transporte de nutrientes e compostos endógenos do sangue para o cérebro, cita Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). Outro fator importante da barreira hematencefálica funcional são os transportadores de membrana, que são carreadores de efluxo presentes nas células endoteliais dos capilares cerebrais capazes de remover da célula cerebral grande número de fármacos. O MDR1 (P-gp) e o polipeptídeo transportador de ânions orgânicos (PTAO) são os representantes de efluxo mais importantes mostra Silva (2009); Golan (2014). 37WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 8 - Diagrama demonstrando a diferença na anatomia dos capilares do cérebro e do fígado. As junções apertadas nos capilares do cérebro impedem a passagem da maioria das drogas para o cérebro. Fonte: Sakai (2009). O determinante mais importante do fracionamento entre o sangue e os tecidos é a ligação relativa do fármaco às proteínas plasmáticas e macromoléculas teciduais, que limita a concentração do fármaco livre. Alguns fármacos circulam na corrente sanguínea ligados às proteínas plasmáticas. A albumina é o principal carreador dos fármacos ácidos, enquanto a glicoproteína ácida α-1 liga-se aos fármacos básicos, coloca Zhang (2006). Uma fração expressiva do fármaco pode estar ligada e funciona como reservatório, que prolonga a ação do fármaco. Esta ligação e acumulação tecidual também podem causar efeitos tóxicos locais, como ocorre depois da acumulação do antibiótico aminoglicosídeo e gentamicina nos rins e no sistema vestibular, explica coloca Zhang (2006); Sakai, 2009). Muitos fármacos lipossolúveis são armazenados por solubilização física na gordura. Por exemplo, o tiopental, barbitúrico altamente lipossolúvel, em torno de até 70% pode estar presente na gordura, cerca de 3 h depois da administração quando as concentrações plasmáticas são inexpressivas e não há efeitos anestésicos detectáveis. O tecido adiposo é um reservatório muito estável, porque sua irrigação sanguínea é relativamente escassa, expõe Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). Outra barreira de importância fundamental é a hematoplacentária, porque alguns fármacos podem causar anomalias no desenvolvimento do feto. A lipossolubilidade, a ligação plasmática e o grau de ionização dos fármacos são determinantes importantes da passagem dos para a placenta. O plasma fetal é mais ácido do que o matemo (pH de 7,0-7,2 versus 7,4) e por esta razão, há sequestro iônico dos fármacos básicos. Assim como ocorre no cérebro estão presentes alguns transportadores de efluxo P-gp na placenta, coloca Sakai (2009); Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). 38WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 9 - Localização tecidual dos transportadores e seu papel no transporte dos fármacos. Fonte: Zhang (2006). 5 - EXCREÇÃO Os compostos lipossolúveis não são excretados, precisam ser metabolizados em compostos polares para serem eliminados. Os órgãos excretores, exceto os pulmões, eliminam facilmente os fármacos hidrossolúveis, comenta Silva (2009); Goodmam & Gilman (2012). O rim é o órgão mais importante para a excreção dos fármacos e seus metabólitos. Quando as drogas são excretadas na urina, isso acontece na sua forma original, não modificada, polar e hidrossolúvel (chamada de composto parental) ou na forma de seus metabólitos polares e hidrossolúveis (produzidos durante a biotransformação da droga), cita Goodmam & Gilman (2012). A excreção renal envolve a filtração, secreção e a reabsorção. Os poros dos glomérulos de malpighi permitem a passagem das moléculas de fármacos não conjugados para dentro dos túbulos renais (filtração glomerular). Apenas a fração livre pode ser filtrada. No túbulo renal proximal a secreção tubular ativa é dependente de proteínas carreadoras (gp-P, MRP2, OCDs), expõe Goodmam & Gilman (2012). O grau de ionização e de lipossolubilidade de uma droga determinará o grau em que ela poderá ser reabsorvida de volta para a corrente sanguínea (reabsorção tubular passiva). A biotransformação do fármaco em hidrossolúvel impedirá sua reabsorção nos túbulos renais. Moléculas ionizadas não são, portanto, reabsorvidas. Apenas as moléculas na forma molecular sofrerão a reabsorção. Em casos de intoxicação por um fármaco é importante relembrar que a alcalinização da urina aumentará a taxa de excreção de um ácido fraco, enquanto a acidificação da urina aumentará a taxa de excreção de uma base fraca, define Golan (2014). 39WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA A B Figura 9 - O néfron formado pelo corpúsculo renal e túbulo renal. Fonte: UNESP (2018). A produção de urina inicia com o processo chamado FILTRAÇÃO (1). O sangue que chega pela arteríola aferente entra no capilar glomerular e é filtrado pela sua membrana altamente permeável a vários solutos. A parte não filtrada segue pela arteríola eferente que continua como capilar peritubular em paralelo ao túbulo renal. O filtrado segue dentro do túbulo renal e é modificado tanto em composição como em osmolaridade, conforme as necessidades do organismo. O processo de REABSORÇÃO (2) serve para tomar de volta a maioria de solvente e de soluto filtrados. Aproximadamente, 99% de sódio e do plasma filtrado serão reabsorvidos. Mais adiante, ocorre SECREÇÃO (3) que serve para eliminar produtos indesejáveis ao organismo (excretas, excesso de íons, drogas metabolizadas, etc.). No duto coletor,o balanço final de água é realizado, e o produto final é finalmente excretado na forma de urina. Assim, depois de os túbulos renais processarem quase 180litros de sangue diariamente, apenas 1,5 litro de urina são excretados diariamente. 40WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Transportadores semelhantes aos que existem nos rins também estão, presentes na membrana canalicular do hepatócito e secretam ativamente fármacos para a bile. Por fim os fármacos ou seus metabolitos presentes na bile são liberados no trato gastrointestinal, em seguida podem ser reabsorvidos no intestino e voltando para a circulação geral, esta reciclagem pode continuar (circulação êntero-hepática) até que o fármaco sofra alterações metabólicas no fígado ou seja excretada por outra via, como a renal. Carvão ativado e resinas de troca iônica podem ser utilizadas para interromper esse ciclo êntero-hepático. As reações de fase II potencializam a excreção biliar uma vez que introduz um centro polar no fármaco, esse composto conjulgado não é reabsorvido no TGI, facilitando assim sua excreção nas fezes, no entanto caso ele sofra ação de hidrolases ocorre a perda do núcleo polar e assim o fármaco é reabsorvido. As disfunções hepáticas podem afetar de forma marcante a excreção biliar, não somente por reduzirem a produção de bilemas também por reduzirem a atividade metabólica, estas ocorrências podem levar ao acumulo de drogas no organismo, cita Lin e Lu (1997); Le Jennifer (2018). A excreção pulmonar envolve dois aspectos de interesse farmacológico: a excreção pelas glândulas de secreção bronquiolar e a excreção através dos alvéolos. Através dos alvéolos são excretado principalmente gases e substâncias voláteis. Não existem sistemas de transporte especializados, predomina a difusão simples. O grau de solubilidade de gás na corrente sanguínea é um fator determinante, gases pouco solúveis são mais rapidamente excretados. O debito cardíaco seria um elemento de grande repercussão na eliminação destes gases de precária solubilidade. Nos recém-nascidos, a função renal é baixa, em comparação com a massa corporal, mas se desenvolve rapidamente nos primeiros meses após o nascimento. Na vida adulta, há um declínio lento da função renal (cerca de 1% ao ano) e, por essa razão, os indivíduos idosos podem ter graus significativos de limitação funcional, segundo Le Jennifer (2018). 6. METABOLISMO OU BIOTRANSFORMAÇÃO Os fármacos são excretados do organismo pelos rins ou pela bile como mencionado anteriormente. Quando absorvido pelo trato gastrointestinal são direcionados diretamente para a circulação porta, que nutre o fígado. A função hepática é eliminar as toxinas do organismo através da metabolização. A maioria dos agentes terapêuticos consiste em compostos lipofílicos filtrados pelos glomérulos e reabsorvidos em grande parte para a circulação sistêmica durante a passagem pelos túbulos renais. Portanto, a biotransformação em metabólitos mais hidrofílicos é essencial para a cessação das suas atividades biológica e excreção do organismo. A metabolização de fármacos ou metabolismo de primeira passagem é caracterizado pelas reações de funcionalização da fase I e de biossíntese da fase II (conjugação), cita Goodmam & Gilman (2012). As reações da fase I introduzem ou expõem um grupo funcional do composto original, como ocorre nas reações de hidrólise ou oxi-reduções. As reações de conjugação da fase II resultam na formação de uma ligação covalente entre um grupo funcional do composto original ou do metabólito da fase I e o ácido glicurônico, sulfato ou glutationa. Em geral, esses conjugados altamente polares são na urina e nas fezes, expõe Aimone e De Lannoy (2014); Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). Os sistemas enzimáticos, CYPs (isoformas do citocromo P450) e transferases, envolvidos nas reações da fase I estão localizados principalmente no retículo endoplasmático, enquanto os sistemas enzimáticos de conjugação da fase II são predominantemente citosólicos, segundo Golan (2014). 41WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 9 - Metabolismo hepático dos fármacos através das reações de fase I e fase II. Fonte: Yacubian (2015). 4242WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 03 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................................... 44 1 - FARMACOCINÉTICA CLÍNICA ........................................................................................................................... 44 2. DEPURAÇÃO (CLEARANCE - CL) ....................................................................................................................... 46 3 - ÁREA SOB A CURVA - ASC (AREA UNDER THE CURVE - AUC) .................................................................... 48 4 - VOLUME DE DISTRIBUIÇÃO ............................................................................................................................. 51 4.1. EXEMPLO ............................................................................................................................................................ 51 5 - METABOLISMO .................................................................................................................................................. 54 6 - REAÇÕES DE FASE I UTILIZANDO O SISTEMA P450 .................................................................................... 54 7 - INDUÇÃO DE ISOENZIMAS CYP-ESPECÍFICAS. ............................................................................................. 55 8 - INIBIÇÃO DE ISOENZIMAS CYP-ESPECÍFICAS. ............................................................................................. 55 9. REAÇÕES DE FASE II ........................................................................................................................................... 56 FARMACOCINÉTICA CLÍNICA PROF.A DRA RENATA SESPEDE MAZIA ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: FARMACOLOGIA GERAL 43WWW.UNINGA.BR 10. CORRELAÇÃO CLÍNICA ..................................................................................................................................... 56 10.1.MEIA-VIDA ........................................................................................................................................................ 56 10.1.1. EFEITO DO VOLUME DE DISTRIBUIÇÃO (VD) NA MEIA-VIDA (T1/2) DO FÁRMACO ............................. 57 10.1.2. PARÂMETRO FUNDAMENTAL NA PRÁTICA CLÍNICA: CLEARANCE RENAL DA CREATININA ............. 57 10.1.3. REGIME POSOLÓGICO ................................................................................................................................. 58 10.1.3.1.DOSE TERAPÊUTICA E FREQUÊNCIA ....................................................................................................... 58 10.1.3.2. DOSE DE ATAQUE ...................................................................................................................................... 58 10.1.3.3. DOSE DE MANUTENÇÃO .......................................................................................................................... 59 44WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO A farmacocinética clínica é o estudo das interações entre os processos farmacocinéticos, estudados no módulo anterior (ADME), que determinará a concentração efetiva do fármaco no plasma que terá ação nos alvos terapêutico para se obter o efeito terapêutico desejado. Durante o tratamento farmacológico necessitamos de múltiplas doses do fármaco em concentrações efetivas, constantes e dentro da janela terapêutica. Isto implica no PLANEJAMENTO POSOLÓGICO, que depende das características cinéticas do fármaco e na diferença entre os pacientes, ou seja, no perfil farmacogenômicode cada paciente. Sendo assim, o objetivo desta unidade é compreender as equações para escolha da posologia correta e o sucesso terapêutico. Ao final desta unidade faça uma análise dos questionamentos: ✓ O que é dose de ataque? Depende do volume de distribuição (Vd) do fármaco? ✓ O que é dose de manutenção? Depende do clearance (CL) do fármaco? ✓ O que T½vida? Está relacionado ao Vd e CL do fármaco? ✓ O que significa concentração no estado de equilíbrio dinâmico (Css)? ✓ Insuficiência cardíaca, hepática ou renal reduzem o CL? ✓ Presença de liquido patológico aumenta Vd? ✓ Um fármaco apolar aumenta Vd? 45WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 1 - FARMACOCINÉTICA CLÍNICA A farmacocinética clínica estuda a relação entre o efeito terapêutico e a concentração plasmática do fármaco. Estabelece a relação quantitativa entre dose e efeito e avalia a possibilidade de fazer ajustes da concentração do fármaco nos líquidos biológicos, por meio de modificações nos esquemas posológicos para beneficio do paciente (↑eficácia terapêutica ↓reação tóxica). Figura 1- Farmacocinética clínica: correlações entre efeito terapêutico, ajustes de concentração, dose e posologia de medicamentos. FA= fármaco. Fonte: Mazia (2018). Na prática clínica de rotina, monitoramento e otimização do nível sérico de drogas de um regime de dosagem requerem a aplicação de farmacocinética clínica. Várias drogas mostram um intervalo terapêutico estreito e é necessário o monitoramento desses níveis terapêuticos de drogas. Grupos de medicamentos que devem ser monitorados rotineiramente (DHILLON E GILL, 2006): ✓ Aminoglicosídeos (gentamicina); ✓ Cardioativos (digoxina, lidocaína); ✓ Teofilina; ✓ Anticonvulsivantes (fenitoína, carbamazepina, fenobarbital); ✓ Lítio; ✓ Ciclosporina. Principais conceitos para compreender a farmacocinética clínica: • Biodisponibilidade - fração do fármaco absorvido para a circulação sistêmica; • Volume de distribuição (Vd) - medida do espaço aparentemente disponível no organismo para conter o fármaco; • Depuração (Clearance) - eficiência do organismo para eliminar o fármaco da circulação sistêmica; • Meia-vida de eliminação(T½) - que é a taxa de remoção do fármaco da circulação sistêmica. 46WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 2. DEPURAÇÃO (CLEARANCE - CL) Depuração é a eficiência para eliminar o fármaco do organismo. O sucesso terapêutico depende da manutenção das concentrações de um fármaco em equilíbrio dentro da janela terapêutica associada à eficácia e ao mínimo de efeitos tóxicos, afirma Golan (2014). Figura 2 - Para se obter sucesso terapêutico é necessário atingir a “Concentração no Estado de Equilíbrio (Css)”, do inglês steady-state, dentro da Janela terapêutica. A concentração plasmática deve permanecer dinamicamente constante Eixo X, concentração da droga. Fonte: Persky e Pollack (2017). No início terapia, a entrada do fármaco é maior do que a taxa de eliminação. Após um tempo a concentração plasmática do FA diminue, devido ao aumento da taxa de eliminação. No Css, a entrada do fármaco é iguala taxa de eliminação Figura 3 - Um fármaco atinge a Concentração no Estado de Equilíbrio (Css) quando a taxa de administração de um fármaco é igual a sua taxa de eliminação. Sendo assim, a frequência de administração depende da depuração (CL) e da Css. Se a Css do fármaco já estiver determinada, calculamos a frequência de administração em função apenas do CL. Fonte: Mazia (2018). 47WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA A depuração da maioria dos fármacos ocorre por sistemas de enzimas metabólicas e transportadores, que geralmente não se saturam, sendo assim o processo de eliminação de fármacos segue uma cinética de primeira ordem, na qual uma fração constante do fármaco é eliminada por unidade de tempo. Se estes ficarem saturados, o processo segue uma a cinética de ordem zero, uma quantidade constante do fármaco será eliminada por unidade de tempo. Dessa forma, a depuração é derivada em unidades de volume/tempo, e utiliza-se uma equação semelhante à equação de Michaelis Menten para a cinética enzimática e o planejamento dos esquemas posológicos dos fármacos com cinética de eliminação zero é mais complexo, explica Golan (2014); Persky e Pollack (2017). Figura 4 – Cinética. Fonte: a autora. A depuração de um fármaco equivale a sua taxa de eliminação (%E = CL renal + CL hepático + CL outros) normalizada pela concentração do fármaco (C) em algum líquido biológico, segundo Silva (2009); Goodmam & Gilman (2012 Figura 5 - Taxa de eliminação: %E = CL renal + CL hepático + CL outros. Fonte: a autora. A depuração não indica quanto do fármaco está sendo removido, mas sim o volume de um líquido biológico a partir do qual ele precisaria ser totalmente removido para calcular a depuração por unidade de peso corporal, por exemplo, mL/min/ kg. A depuração sistêmica ou clearance total (CLT) é determinado pela dose e a área total sob a curva (AUC), que descreve a concentração determinada do fármaco na circulação sistémica em função do tempo: CLT = Dose/ AUCT (de zero ao infinito), cita Goodmam & Gilman (2012). Em resumo, depuração é o volume de droga removida do sangue por unidade de tempo. Segundo TOUTAIN et al., 2010, a depuração é um termo indicativo da capacidade do organismo remover completamente uma determinada substância de um volume específico de sangue na unidade de tempo, representada ml/min ou L/h, afirma Toutain (2010). É o parâmetro farmacocinético principal, juntamente com o volume de distribuição. Cinética de Ordem –Zero • Taxa de Eliminação constante • Unidades de volume/tempo; • Enzimas de metabolização: saturáveis. Cinética Primeira Ordem Taxa de Eliminação proporcional a [ ] do FA • Unidades de volume/tempo; • Enzimas de metabolização: NÃO saturáveis. 48WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA A depuração total do corpo é uma soma de todos os processos de eliminação e podemos calcular a depuração de um paciente de várias maneiras, a partir da dose da droga e a área-sob (ASC), a taxa de eliminação o tempo de meia-vida e o volume de distribuição (Vd). A depuração e volume de distribuição juntos determinam a meia vida da droga (T½). Ambos são afetados pela ligação às proteínas, somente a droga não ligada será removida do corpo, cita Persky e Pollack (2017). Figura 6 – Proteínas. Fonte: a autora. 3 - ÁREA SOB A CURVA - ASC (AREA UNDER THE CURVE - AUC) De modo geral, área sob a curva (ASC), do inglês area under the curve (AUC), é um parâmetro importante na estimativa da biodisponibilidade e depuração total de fármacos. Em estudos de farmacocinética e de biodisponibilidade, é frequente avaliar-se a AUC das concentrações plasmáticas em função do tempo, a partir do tempo zero, que é o tempo correspondente à administração da formulação até o tempo desejado, ou seja, poderá ser determinado a AUC do tempo zero ao infinito, por exemplo (AUC0 - ∞) ou a um determinado tempo de escolha, explica Persky e Pollack (2017). Este parâmetro pode ser facilmente determinado pelo método trapezóide (equação abaixo), porém, deverá ser determinado a AUC para cada um dos intervalos, e a soma de todas as áreas encontradas em cada um dos intervalos, representará a AUC total, afirma Persky e Pollack (2017); Moura (2018). Figura 7 – AUC. Fonte: a autora. 49WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA Exemplo 3: Determine a AUC da curva concentração plasmática em função do tempo representada, no intervalo 2 a 3h. Figura 8 – AUC. Fonte: a autora. Exemplo 4: Determine a AUC total da curva concentração plasmática em função do tempo representada. Figura 9 – AUC. Fonte: a autora. O procedimento deverá ser realizado para cada um dos intervalos. Note que para se determinar a áreatotal em uma única equação, haverá a somatória de uma área inexistente. Quando realizado o cálculo correto para cada uma das áreas, e somando todas, o valor da AUC total será igual a 212,5 mg/L. h; e não o valor determinado acima no exemplo. Veja ainda que no gráfico acima há uma linha tracejada que demonstra a área inexistente que foi contabilizada juntamente com a área real sob a curva. Desta forma, é importante frisar que não se pode utilizar a equação para se determinar a AUC total com apenas o primeiro e o último ponto, encontrados no gráfico, cita Moura (2018). 50WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA Exemplo 5: Analise a biodisponibilidade relativa (bioequivalência) pela curva de concentração em função do tempo para um medicamento um similar e referência Figura 10 - Curva dos níveis sanguíneos séricos (mg/mL) de um fármaco similar e um referência. ○ Medicamento similar ● Medicamento referência. Fonte: a autora. Resolução: Observa-se que a curva está deslocada à direita para o fármaco de referência e a concentração plasmática máxima observada no similar está acima a da referência. Logo, seria possível inferir que as formulações não são bioequivalentes. Entretanto, ao se avaliar os parâmetros corretos, como a área sob a curva (tabela abaixo) é possível verificar que não foi encontrado diferença significativa entre as formulações teste. Este é um dos indícios de que as formulações podem ser consideradas bioequivalentes. Similar Referencia AUC 0-12h 72,9 +/- 18,1 69,4 +/- 15,1 T½ 2,2 +/- 0,2 2,2 +/- 0,1 Tabela 1 – Parâmetros da área sob a curva e tempo de meia vida de medicamento similar e referência. Fonte: a autora. 51WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 4 - VOLUME DE DISTRIBUIÇÃO O volume de distribuição de um fármaco (Vd) representa o volume de líquido necessário para conter a quantidade total do fármaco absorvido no corpo, numa concentração uniforme equivalente à do plasma no estado de equilíbrio dinâmico, menciona Goodmam & Gilman (2012); Golan (2014). Vd = Dose/ Concentração do fármaco no plasma A captação do fármaco é maior quando o fármaco distribui-se amplamente pelos tecidos corporais. Sendo, ↓Vd para fármacos que se concentra no compartimento vascular e ↑Vd para fármacos que se distribuem no músculo, tecido adiposo e outros compartimentos não-vasculares (GOLAN, 2014). Figura 11 - Relação entre a ligação às proteínas e a distribuição dos fármacos. Fonte: Golan (2014). 4.1. Exemplo Determine o volume de distribuição para um dado fármaco que foi administrado a um paciente na dose igual a 20mg e, que após dosagem plasmática deste foi encontrado um valor de 5mg/L de plasma. Resolução: Portanto o volume de distribuição é igual a 4 litros, ou seja, o fármaco está contido em um sistema de volume igual a 4 litros do organismo. Figura 12 – Volume de distribuição. Fonte: a autora. Observe que após a administração do fármaco, este se distribui em função do tempo para todos os compartimentos orgânicos, e com isto, ocorre redução de sua concentração plasmática e aumento de sua concentração nos tecidos; no último painel é possível verificar que o fármaco está em maior concentração em um determinado compartimento quando comparado aos demais, por este motivo o Vd expressa o volume “aparente” de distribuição, e pode exceder qualquer volume físico. 52WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 13 – Volume. Fonte: a autora. Imediatamente após a administração intravenosa de um fármaco, a sua concentração plasmática declina rapidamente, à medida que o fármaco presente no compartimento vascular distribui-se para outros compartimentos do corpo. Esse rápido declínio é seguido de um declínio mais lento à medida que o fármaco é metabolizado e excretado do corpo. Tanto a distribuição quanto à eliminação de um fármaco exibe cinética de primeira ordem demonstrada pela cinética linear em um gráfico semilogarítmico, conforme Golan (2014); Persky e Pollack (2017). Figura 14 - Distribuição e eliminação dos fármacos após administração intravenosa. Fonte: Golan (2014). Para explicar a transferência do fármaco dentro do organismo utilizam-se modelos matemáticos. A escolha do modelo depende da finalidade do estudo, ou seja, do problema que temos a resolver. No modelo monocompartimental, o organismo é simplificado a um compartimento representado por bloco único, no qual se avalia a perda da dose anteriormente administrada. Nos modelos bi ou tricompartimental, o organismo é representado por dois blocos, neles se avaliam a distribuição do fármaco do sangue (compartimento central) para os tecidos (compartimento periférico) e seu retorno ao sangue. Neste modelo, é possível diferenciar os tecidos mais perfundidos daqueles menos perfundidos 53WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA No modelo monocompartimental, após a administração de uma substância, sua concentração inicial declina de acordo com a constante de velocidade de eliminação (Kel), pois ao possuir características hidrossolúveis marcantes, não há passagem do princípio ativo para outros compartimentos, cita Tozer e Rowland (2009). Em se tratando de um único compartimento, a distribuição do fármaco seguirá uma equação uniexponencial que ao ser transposta para uma escala semi-logarítmica de concentração, formará uma reta o que indica que há apenas uma meia-vida (t½) de decaimento, coloca Fernandes (1994). Os modelos bi e tricompartimental possuem gráficos semelhantes, entretanto, no primeiro, o fármaco é administrado diretamente no sangue ou compartimento central e a partir desses locais, há a distribuição também para o compartimento periférico, com duas meias- vidas distintas em uma equação biexponencial. Em relação ao modelo tricompartimental, após a aplicação do fármaco, ocorre uma fase inicial de distribuição rápida e posteriormente, uma de distribuição lenta, seguindo-se à fase de eliminação, com uma equação triexponencial. Após serem colocadas na forma logarítmica, as equações de ambos os modelos passam a ser de 1º grau, explica Fernandes (1994). Figura 15 – A: Curva de decaimento de um fármaco no modelo monocompartimental de distribuição, em que o logaritmo natural da concentração (lnC) varia em função do tempo (t). B: Curva de decaimento de um fármaco com modelo tricompartimental de distribuição, na qual o lnC varia em função t. Os caracteres Kdπ, Kdβ e Kel representam as constantes de velocidade de distribuição rápida, lenta e de eliminação, respectivamente. Fonte: Fernandes (1994). 54WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 16 – Esquema de um modelo monocompartimental e bicompartimental de distribuição. Fonte a autora. Uma das principais aplicações do Vd é a determinação da melhor dose de ataque no início de uma terapia medicamentosa. Deve ser considerado que a dose de ataque visa alcançar uma concentração plasmática terapêutica em estado de equilíbrio mais rapidamente quando comparado ao método tradicional de administração. Este cálculo será estudado adiante. 5 - Metabolismo As reações de fase I (redução, oxidação ou hidrólise) convertem fármacos lipofílicos em moléculas mais polares. A biotransformação de fase I pode aumentar ou diminuir a atividade farmacológica, ou ainda não ter efeito sobre ela. 6 - REAÇÕES DE FASE I UTILIZANDO O SISTEMA P450 A biotransformação de fármacos é catalisada pelo sistema citocromo P450 (oxidases microssomais de função mista, CYP). As enzimas dependentes de CYP450 são um alvo importante de interações farmacocinéticas de fármacos. 55WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 7 - INDUÇÃO DE ISOENZIMAS CYP-ESPECÍFICAS. Certos fármacos, por exemplo, fenobarbital, rifampicina e carbamazepina são capazes de aumentara síntese da CYP. Isso resulta no aumento da biotransformação de fármacos e pode levar a reduções significativas nas concentrações plasmáticas dos fármacos biotransformados por essas isoenzimas CYP, com concomitante redução do efeito farmacológico, segundo Whalen e Panavelil (2016). 8 - INIBIÇÃO DE ISOENZIMAS CYP-ESPECÍFICAS. A inibição da atividade das CYP é uma fonte importante de interações de fármacos que leva a efeitos adversos graves. Alguns fármacos, são capazes de inibir uma ou mais vias de biotransformação CYP. Por exemplo, o omeprazol é um inibidor importante de três das isoenzimas CYP responsáveis pela biotransformação da varfarina. Se os dois fármacos são tomados juntos, a concentração plasmática de varfarina aumenta, levando ao aumento do efeito anticoagulante e do risco de sangramentos. Os inibidores CYP mais importantes são eritromicina, cetoconazol e ritonavir, segundo Whalen e Panavelil (2016). Figura 18 – Esquema de fármaco inibidor enzimático. Fonte: a autora. Algumas reações de fase I não envolvem o sistema P450. Exemplos: • oxidação de aminas (catecolaminas ou histamina); • desidrogenação do álcool (oxidação do etanol); • esterases (biotransformação do ácido acetilsalicílico no fígado); • hidrólise (procaína). 56WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 9. REAÇÕES DE FASE II Esta fase consiste em reações de conjugação. Se o metabólito resultante da fase I é suficientemente polar, ele pode ser excretado pelos rins. Contudo, vários metabólitos de fase I continuam muito lipofílicos para serem excretados. Uma reação subsequente de conjugação com um substrato endógeno – como ácido glicurônico, ácido sulfúrico, ácido acético ou aminoácido – produz um composto polar em geral mais hidrossolúvel e terapeuticamente inativo. O fármaco conjugado altamente polar é então excretado pelos rins ou pela bile (Whalen e Panavelil, 2016). 10. CORRELAÇÃO CLÍNICA 10.1.Meia-Vida A meia-vida de eliminação (t1/2) de um fármaco é definida como o tempo durante o qual a con- centração do fármaco no plasma diminui para a metade de seu valor original. O conhecimento da meia-vida de eliminação é fundamental na tomada de decisões relativas a posologia dos fármacos (GOLAN, 2014). Como os fármacos são, em sua maioria eliminados de acordo com a cinética de primeira ordem, o corpo frequentemente pode ser considerado como um único compartimento, com um volume equivalente ao volume de distribuição. Portanto, a meia-vida se altera em função da depuração e do volume de distribuição (GOODMAM & GILMAN, 2012). T1/2 = 0,693 × Vd/ CL Figura 18 – Fórmula do tempo de meia vida. Fonte: Goodmam & Gilman, 2012. A meia-vida reflete o declínio das concentrações sistêmicas do fármaco durante um intervalo entre duas doses no estado de equilíbrio. Por conseguinte, todos os fatores anteriormente delineados, que afetam o volume de distribuição e a depuração de um fármaco, também afetam a meia-vida desse fármaco. Uma diminuição na depuração ou um aumento no volume de distribuição de um fármaco tendem a prolongar a meia-vida de eliminação e, portanto, a potencializar o efeito do fármaco sobre o órgão-alvo, cita Silva (2009); Goodmam & Gilman (2012). 57WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 10.1.1. Efeito do volume de distribuição (Vd) na meia-vida (t1/2) do fármaco O Vd tem influência importante na meia-vida do fármaco, pois a sua eliminação depende da quantidade de fármaco ofertada ao fígado ou aos rins (ou outro órgão onde ocorra a biotransformação) por unidade de tempo. A oferta de fármaco aos órgãos de eliminação depende não só do fluxo sanguíneo, como também da fração de fármaco no plasma. Se o fármaco tem um Vd elevado, a maior parte do fármaco está no espaço extraplasmático e indisponível para os órgãos excretores. Portanto, qualquer fator que aumente o Vd pode aumentar a meia-vida e prolongar a duração de ação do fármaco. (Nota: um valor de Vd excepcionalmente elevado indica considerável sequestro do fármaco em algum tecido ou compartimento do organismo) (Whalen e Panavelil, 2016). 10.1.2. Parâmetro fundamental na prática clínica: Clearance renal da creatinina É um exame laboratorial realizado a partir da medição da creatinina em uma amostra de urina colhida em tempo determinado (geralmente 24 horas). Esse valor é comparado com a taxa de creatinina que está sendo produzida no sangue. A comparação entre a creatinina produzida e a excretada é utilizada para avaliar a taxa de filtração glomerular dos rins, que é a primeira etapa de formação da urina e é utilizada como medição padrão da avaliação da função renal. P a r a a determinação do clearance renal utilizam-se as equações descritas abaixo. Estas podem ser utilizadas para a determinação de qualquer fármaco, desde que seja quantificável no plasma do paciente (DHILLON e Gill, 2006). Clearance (L/h) = Velocidade de eliminação (mg/h) Concentração plasmática (mg/L) Clearance Renal = % fármaco excretado na forma inalterada na urina Clearance total Figura 19 – Fórmula dos parâmetros do clearance de creatinina e renal. Fonte: Dhillon e Gill, 2006. A partir do clearance podemos determinar a dose de manutenção de um fármaco necessária para atingir a concentração terapêutica no estado de equilíbrio (ver adiante). 58WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 10.1.3. Regime Posológico 10.1.3.1.Dose terapêutica e frequência A absorção, distribuição, metabolismo e excreção influenciam no planejamento de um esquema posológico ótimo de um fármaco. Em geral, a dosagem terapêutica procura manter a concentração plasmática máxima do fármaco abaixo da concentração tóxica e acima concentração mínima efetiva, apresenta Goodmam & Gilman (2012). Os esquemas posológicos ideais mantêm a concentração plasmática do fármaco no estado de equilíbrio dinâmico dentro da janela terapêutica desse fármaco. A concentração no estado de equilíbrio dinâmico é afetada pela sua biodisponibilidade, depuração, dose e intervalo entre as doses (frequência de administração), declara Goodmam & Gilman (2012); Persky e Pollack (2017). Frequência de Administração = CL · Css Css = Biodisponibilidade x Dose Intervalo dosagem x Depuração Início terapia: Entrada do fármaco > Taxa de eliminação Concentração plasmática do FA→ Taxa de eliminação↑ Css : Entrada do fármaco = Taxa de eliminação Figura 20 – Esquema para cálculo da dose terapêutica e frequência. Fonte: Goodmam & Gilman (2012). 10.1.3.2. Dose de Ataque Administração do fármaco → Cp ↑ → distribuição do plasma para os tecidos corporais → Cp ↓ Com frequência, são administradas doses iniciais (de ataque) de um fármaco para compensar sua distribuição nos tecidos. Apenas uma ou duas doses podem ser utilizadas para obter níveis terapêuticos, ou seja, Css. Na ausência de uma dose de ataque, são necessárias três a cinco meias-vidas de eliminação para que um fármaco atinja um equilíbrio entre a sua distribuição tecidual e a concentração plasmática, explica Goodmam & Gilman (2012); Persky e Pollack (2017). Dose ataque = Vd x Css Figura 21 – Esquema para cálculo da dose de ataque. Fonte: Goodmam & Gilman (2012). 59WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA Exercício: Homem 70 kg com arritmias ventriculares. Prescrição terapêutica – Lidocaína. Vd = possui 77 L em uma pessoa de 70 kg; Css = 3,5 mg/L; Calcular a dose de ataque: Dataque = 77L x 3,5 mg/L = 269,5 mg. 10.1.3.3. Dose de manutenção Administração fármaco → atinge Css, onde a taxa de entrada = taxa de saída → administrar doses de para repor a quantidade de fármaco que é perdida através do metabolismo e da excreção, segundo Goodmam & Gilman (2012); Persky e Pollack (2017). A administração de uma dose maior do que a dose de manutenção calculadadeverá fornecer um aporte do fármaco maior do que a sua depuração, podendo ocorrer acúmulo nos tecidos até atingir níveis tóxicos, aponta Goodmam & Gilman (2012); Persky e Pollack (2017). D manutenção = CL x Css A administração de uma dose maior do que a dose de manutenção calculada deverá fornecer um aporte do fármaco maior do que a sua depuração, podendo ocorrer acúmulo nos tecidos até atingir níveis tóxicos, aponta Goodmam & Gilman (2012); Persky e Pollack (2017). Figura 22 - Regimes de dosagem terapêuticas, subterapêuticas e tóxicas de um fármaco. A. Após a administração de um fármaco é necessário de três a cinco T1/2 de eliminação para a subdosagem atingir a dose terapêutica (Css). B. Após a dose inicial (de ataque) o fármaco irá atingir concentrações terapêuticas rapidamente. C. Dose acima da concentração máxima determinada pela faixa terapêutica leva a efeitos tóxicos. D. Dose de manutenção ou a frequência de dose não atingiu a dose terapêutica (Css). Fonte: Golan (2014). 60WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA C inicial = Dataque Css= Dabsorvida x Dataque T½ =0,693 x Vd Vd ID xCL xVd CL ID - Intervalo entre as doses Figura 23 – Resumo para cálculo da dosagem. Fonte: Golan (2014). Fármacos em que o monitoramento da concentração plasmática é importante: • Aminoglicosídeo; • Ciclosporina; • Digoxina ou digitoxina; • Lítio; • Fenitoína; • Teofilina; • Overdose por paracetamol ou salicilatos.(GOODMAM & GILMAN, 2012; Golan, 2014). Exercício: Interprete a imagem abaixo que representa o tratamento de paciente com doença crônica que está recebendo tratamento com um fármaco em doses múltiplas. Figura 24 – Diagrama. Fonte: a autora. Resolução: A dose de 100mg é administrada a cada 2h. É fundamental que haja acúmulo do fármaco no organismo, ou seja, há uma quantidade remanescente da dose no organismo, antes da administração da próxima dose. Tal fato é essencial do ponto de vista clínico, uma vez que se espera que sejam geradas concentrações plasmáticas dentro das margens terapêuticas de cada fármaco, quando o estado de equilíbrio é alcançado, concentrações que ainda não são atingidas em tempos anteriores após o início da administração das doses. Como interpretar o caso, se o paciente acima estivesse em tratamento com um fármaco em doses repetida. 61WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA Resolução: Em um sistema de administração de doses repetidas também existe uma dose e um intervalo entre as doses, mas praticamente todo o fármaco é eliminado antes que seja administrada a dose seguinte, desta forma, não há acúmulo. Em consequência a este fato, é necessário alcançar a concentração terapêutica útil, e do ponto de vista farmacocinético, essa administração deve ser tratada como dose única. 6262WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 04 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................................... 64 1 - CONCEITO DA LIGAÇÃO FÁRMACO–RECEPTOR ............................................................................................. 65 2 - MODELO DE DOIS ESTADOS, REVERSÍVEL (ATUAL) ..................................................................................... 68 3 - TIPOS DE ANTAGONISMO ................................................................................................................................ 69 3.1. ANTAGONISMO SUPERÁVEL ........................................................................................................................... 69 3.2. ANTAGONISMO NÃO SUPERÁVEL .................................................................................................................. 69 3.3 ANÁLISE DE CURVAS DOSE-RESPOSTA ......................................................................................................... 69 3.4 RELAÇÕES DE DOSE–RESPOSTA GRADUADAS .............................................................................................. 70 3.5. RELAÇÕES DE DOSE–RESPOSTA QUANTAIS ................................................................................................ 70 3.6. INTERAÇÕES FÁRMACO–RECEPTOR ............................................................................................................. 72 FARMACODINÂMICA PROF.A DRA RENATA SESPEDE MAZIA ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: FARMACOLOGIA GERAL 63WWW.UNINGA.BR 3.7 AGONISTA ........................................................................................................................................................... 72 3.8 ANTAGONISTAS ................................................................................................................................................. 73 3.9. ESTRUTURA DOS RECEPTORES ..................................................................................................................... 77 4 - REGULAÇÃO DOS RECEPTORES 78 4.1. DESSENSIBILIZAÇÃO 78 5. HIPERSENSIBILIZAÇÃO 79 64WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO A farmacodinâmica estuda quantitativamente os efeitos de um fármaco ou ligante no organismo. Estabelece as faixas de doses apropriadas para a terapêutica e comparara a potência, a eficácia e a segurança de um fármaco com outro, segundo Katzung (2006). Os receptores são proteínas possuidoras de um ou mais sítios que, quando ativados por substâncias endógenas, são capazes de desencadear uma resposta fisiológica. O sitio de ação é o local onde as substâncias endógenas ou exógenas (fármacos) interagem para promover uma resposta fisiológica ou farmacológica. Em Farmacologia: Receptor - local onde o fármaco interage e produz um efeito farmacológico, conforme Rang e Dale (2012). 65WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA 1 - CONCEITO DA LIGAÇÃO FÁRMACO–RECEPTOR 1) Lei de Ação das Massas – Langley (1878) Efeito resultava da interação fármaco-célula, afirma Katzung (2006). 2) Teoria da Ocupação – Clark (1920) O efeito de um fármaco é diretamente proporcional à fração de receptores ocupados. O efeito terapêutico é diretamente proporcional ao percentual (%) de ligação do fármaco (ou ligante) com receptor (FR), cita Katzung (2006). FR → % receptores ocupados → % resposta terapêutica FR → 100% receptores ocupados → resposta terapêutica máxima Quadro 1 - Teoria da ocupação. Fonte: Katzung (2006) Figura 1 - Modelo para descrever a ligação entre fármaco e receptor. Fonte: autora. A Kd é a constante de dissociação em equilíbrio para determinada interação fármaco– receptor. Um valor baixo para Kd indica uma interação fármaco–receptor mais firme, de maior afinidade. Por conseguinte, a Kd pode ser definida como a concentração de ligante em que 50% dos receptores disponíveis estão ocupados, afirma Katzung (2006). Quanto ↓Kd→ ↑afinidade da interação FR Quadro 2 - Relação entre Kd e FR. Fonte:autora 66WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA % de receptores ocupados KdA<KdB “Concentração do fármaco [FA]” ↓[FA] para que 50% dos receptores estejam ocupados; Interação FR com maior afinidade % de receptores ocupados Figura 2 - Curvas graduadas de dose–resposta para dois fármacos hipotéticos que produzem a mesma resposta biológica. A. Gráfico linear de curvas de dose–resposta graduadas para dois fármacos. B. Gráfico semilogarítmico das mesmas curvas de dose–resposta. Fonte: Golan (2014). A eficácia é a característica do fármaco que descreve sua capacidade de ativar o receptor. Ela distingue duas propriedades dos fármacos: sua capacidade de se ligar ao receptor (afinidade) e de ativar o receptor (eficácia). Um Emax não corresponde necessariamente a 100% ocupação dos receptores, mas pode ocorrerapós ocupação de uma pequena fração dos mesmos, revela Golan (2014). Em alguns tecidos, agonistas com grande eficácia podem produzir efeito máximo mesmo que somente uma pequena fração dos receptores sejam ocupados. Isto se deve a presença de receptores de reserva. A capacidade de Reserva depende do tecido e do fármaco. A consequência dos receptores de reserva é a não-linearidade entre ocupação dos receptores e efeito, propõe Golan (2014). CE50 < Kd Quadro 3 - Relação entre CE 50 e Kd. Fonte: autora 67WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA 3)Teoria da atividade Intrínseca (α) – Ariens (1954) A teoria de Clark não explicava porque alguns fármacos nunca produziam efeitos máximos, mesmo que todos os receptores estivesses ocupados. Então, Ariens em 1954, introduz o conceito de atividade intrínseca, sendo a capacidade do fármaco de se ligar ao receptor, ativá-lo e de desencadear uma resposta, cita Silva (2009). • Atividade intrínseca - medida da capacidade do fármaco em produzir um efeito farmacológico quando ligado ao seu receptor (podendo variar de zero a um). • Agonista: ligante que se acopla a um receptor e produz um efeito. • Antagonista: ligante que se acopla a um receptor e não produz efeito. • Agonista Inverso: ligante se liga ao receptor e causa uma redução do nível de ativação constitutiva. α = Emáx Fármaco/ Emáx Agonista total α = 1 – agonista total α = 0 – antagonista 0 < α <1 – agonista parcial Quadro 4 - Atividade intrínseca de receptores. Fonte: a autora 4) Evolução do conceito de atividade intrínseca - (Sthephenson, 1956; Furchgott, 1966; Kenakin, 1987) A atividade intrinsica é o estímulo produzido por um agonista, ao ocupar um único receptor. A eficácia intrínseca depende de características do fármaco e do tecido. É possível que 2 agonistas tenham atividade intrínsecas iguais e diferentes eficácias, explica Silva (2009). Figura 3 - Dinâmica da ocupação dos receptores. Fonte: Golan (2014). 68WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA 5) Ativação gradual (Ajuste induzido -Koshland) Diferentes agonistas podem induzir diferentes graus de modificação conformacional, cita Silva (2009). Figura 4 - Dinâmica da modificação dos receptores. Fonte: a autora. A ligação ocorre e gera uma mudança conformacional do receptor. Torna-se ativo em função da ligação, informa Silva (2009). Figura 5 - Dinâmica da ativação dos receptores. Fonte: autora. 2 - MODELO DE DOIS ESTADOS, REVERSÍVEL (Atual) Surgem conceitos importantes, atividade constitutiva e agonistas inversos. O receptor já preexiste sob duas conformações possíveis, uma marjoritária e outra minoritária ativa, independente da presença ou não do fármaco. O fármaco pode ter afinidade por uma forma ou outra, comenta Costa e Herz (1989). Figura 6 - Interação fármaco e receptor. Afinidade do fármaco pela forma ativa ou inativa dos receptores, caracterizando os tipos de agonismo. Fonte: Goodmam & Gilman (2012). 69WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA 3 - TIPOS DE ANTAGONISMO O efeito de um fármaco é reduzido ou abolido pela presença de um outro fármaco. Antagonismo superável e não superável, relata Dhillon e Gill (2006). 3.1. Antagonismo superável A inibição exercida pelo antagonista é vencida quando se aumenta suficientemente a concentração do agonista, aponta Golan (2014). CE50:↑ e Emax : Quadro 4 - Antagonismo superável. Fonte: a autora. • Mecanismo molecular: Antagonismo competitivo reversível, e Antagonismo alostérico. 3.2. Antagonismo não superável A inibição exercida pelo antagonista não é vencida mesmo quando se aumenta suficientemente a concentração do agonista (GOLAN, 2014). CE50: ou ↑ e Emax: ↓ Quadro 5 - Antagonismo não superável. Fonte: autora • Mecanismo molecular: Antagonismo competitivo irreversível, e Antagonismo não competitivo (bloqueio da cadeia de eventos entre ocupação dos receptores e produção do efeito). 3.3 Análise de curvas dose-resposta A farmacodinâmica de um fármaco pode ser quantificada pela relação entre a dose (concentração) do fármaco e a resposta do organismo (do paciente) a este fármaco. A resposta a um fármaco é proporcional à concentração de receptores que estão ligados (ocupados) pelo fármaco. Existem dois tipos principais de relações dose–resposta — graduada e quantal, segundo Goodmam & Gilman (2012). 70WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA 3.4 Relações de dose–resposta graduadas As relações de dose–resposta graduadas são geradas utilizando respostas de grandeza escalar, como mudança na pressão arterial. Dois parâmetros podem ser deduzidos: - Potência (CE 50 ) - concentração em que o fármaco produz 50% de sua resposta máxima. - Eficácia (Emáx.) - resposta máxima produzida pelo fármaco. A sinalização mediada pelo receptor torna-se máxima, de modo que qualquer quantidade adicional do fármaco não irá produzir nenhuma resposta adicional, afirma Goodmam & Gilman (2012). O Emáx é alcançado quando todos os receptores estão ocupados pelo fármaco. Entretanto, alguns fármacos são capazes de produzir uma resposta máxima quando menos de 100% de seus receptores estão ocupados; os receptores remanescentes podem ser denominados receptores de reserva, afirma Goodmam & Gilman (2012). O que a curva dose x resposta fornece de informação farmacológica? Figura 7- Parâmetros da curva dose e resposta: eficácia e potencia. Fonte: Golan (2014). 3.5. Relações de dose–resposta quantais Representa a fração da população que responde a determinada dose de um fármaco como função da dose deste fármaco. Devido a diferenças nas respostas biológicas entre indivíduos, os efeitos de um fármaco são observados ao longo de uma faixa de doses. As respostas são definidas em termos de presentes ou ausentes (isto é, quantais, e não graduadas), conforme Goodmam & Gilman (2012). Ex. “sono/sem sono”. Três respostas podem ser avaliadas: -Efetividade (efeito terapêutico em 50% de uma população –DE50) -Toxicidade (efeito adverso em 50% de uma população - DT50) -Letalidade (efeito letal em 50% de uma população - DL50) 71WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 8 - Curvas de dose–resposta quantais. (Efeito X concentração). DE50 (dose em que 50% dos indivíduos apresentam uma resposta terapêutica); DT50 (dose em que 50% dos indivíduos exibem uma resposta tóxica); DL50 (dose em que 50% dos indivíduos morrem); CE50 Dose em que um fármaco produz metade do efeito máximo em um indivíduo). Atenção: DE50 ≠ EC50. Fonte: Golan (2014). Figura 8 – Índice terapêutico e margem de segurança. Fonte: Golan (2014). 72WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA 3.6. Interações fármaco–receptor Os receptores de fármacos podem ser categorizados dentro de dois estados de conformação em equilíbrio reversível entre si: estado ativo e estado inativo. Muitos fármacos ligantes afetam a probabilidade do receptor encontrar-se em uma dessas duas conformações, informa Silva (2009). Fármaco ligante → favorece o estado ativo → AGONISTA Fármaco ligante → favorece estado inativo (impede a ligação do agonista) → ANTAGONISTA 3.7 Agonista Fármaco ou molécula endógena liga a um receptor e o estabiliza numa determinada conformação (ativa). Quando ligado por um agonista, um receptor típico tem mais tendência a encontrar-se na sua conformação ativa do que na sua conformação inativa, expõe Silva (2009). Possuem duas propriedades: Afinidade – devem ligar-se efetivamente aos seus receptores Atividade intrínseca – complexo FR deve ser capaz de produzir uma resposta no sistema alvo F + R = FR* Fármaco + Receptor = complexo ativo * Quadro 7 - Interação para formarção do complexo ativado. Fonte: a autora. Para a maioria dos receptores, a ligação do agonista é proporcional à ativação doreceptor. Figura 9 - Descrição quantitativa da potência e da eficácia. Fonte: Mazia (2018) 73WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA Agonista pleno • Tem afinidade pelo receptor; • Produzem efeito máximo (α=1); • Podem produzir efeito máximo ocupando ↓ número de receptores; • Mesmo em ↓ doses podem produzir resposta máxima, de acordo com sua eficácia. Agonista parcial • Tem afinidade pelo receptor; • Não produzem efeito máximo (0<α<1); • Também são denominados antagonistas parciais, porque impede que um agonista total se ligue ao receptor desencadeando seu efeito máximo Agonistas inversos (ou antagonistas competitivos) • ↓ atividade de um receptor. • Na presença de agonista integral, ambos têm como ação, reduzir a potência do agonista. Entretanto, convém lembrar que um antagonista competitivo não exerce nenhum efeito na ausência do agonista, enquanto um agonista inverso desativa os receptores que estão constitutivamente ativos na ausência do agonista. Figura10 – Resposta de um fármaco agonista na presença e ausência do ligante. Observe que as curvas de dose–resposta dos agonistas parciais formam um platô em valores abaixo daqueles dos agonistas integrais. Um agonista inverso atua de modo a abolir a atividade intrínseca (constitutiva) do receptor livre (não-ocupado). O agonista inverso pode atuar através de sua ligação ao receptor na forma DR (inativa) e de sua estabilização. Isso tem o efeito de desativar os receptores que se encontravam na forma R* na ausência do fármaco. Fonte: Mazia (2018); Golan (2014). 3.8 Antagonistas O fármaco antagonista ao se ligar no receptor bloqueia o acesso ou a ligação dos agonistas a seus receptores. São utilizados principalmente no bloqueio ou diminuição das respostas celulares aos agonistas. Apresenta afinidade e pouca ou nenhuma atividade intrínseca. Inibe a ação de um agonista, mas que não exerce nenhum efeito na ausência do agonista. Ex. Ipatrópio (antagonista dos receptores colinérgicos) - bloqueia o efeito broncoconstritor da acetilcolina, mostra Goodmam & Gilman (2012). Classificação e teoria dos antagonistas segundo Golan (2014): 74WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA • Antagonista de receptor (reversíveis e irreversíveis) - Liga-se ao sítio de ligação do agonistaà impede a ligação do agonista ao receptor. Exemplo: antagonista competitivo no sítio ativo (é reversível) e não competitivo (irreversível). - Liga-se sítio alostérico de um receptorà altera a Kd para a ligação do agonista ou impede a mudança de conformação necessária para a ativação do receptor. Exemplo/; não competitivo no sítio alostérico (reversível ou irreversível) • Antagonista sem receptores Não se liga ao receptor do agonista; entretanto, inibe a capacidade do agonista de iniciar uma resposta por dois mecanismos: - Inibição direta do agonista, através da inibição de uma molécula localizada distalmente na via de ativação; -Ativação de uma via que se opõe à ação do agonista. • Antagonistas Competitivos dos Receptores Tem a capacidade de ligação reversível ao sítio de um receptor e assim não permite a estabilização da conformação necessária para a ativação do receptor. Por conseguinte, o antagonista bloqueia a ligação do agonista a seu receptor, e desvia a reação para a formação do complexo-receptor na forma inativa (AR), ou seja, mantém o receptor em sua conformação inativa (ver imagem abaixo). A presença de um antagonista competitivo diminui a potência de um agonista. Figura 11 - Efeito de um antagonista competitivo (A- antagonista; R- receptor; D- droga agonista). Fonte: a autora. 75WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA A presença de um antagonista competitivo diminui a potência de um agonista. Apesar de a potência de um agonista diminuir à medida que aumenta a concentração do antagonista competitivo, a eficácia do agonista não é afetada. Isso se deve ao fato de que a concentração do agonista pode ser aumentada para contrapor-se ao antagonista (“superá-lo”), “eliminando” ou revertendo, assim, o efeito do antagonista. Figura 12 - Foi necessária uma dose X para o agonista isolado atingir seu efeito máximo. Quando adicionou um antagonista competitivo foi preciso uma dose maior do agonista para se obter o mesmo efeito máximo. Fonte: Golan (2014). • Antagonistas Não-Competitivos dos Receptores O antagonista não-competitivo do sítio alvo, liga ao sítio ativo de um receptor de modo covalente ou com afinidade muito alta, a ligação é efetivamente irreversível e não pode ser “superado”, mesmo com altas concentrações do agonista. Em oposição, o antagonista alostérico não-competitivo atua ao impedir a ativação do receptor, mesmo quando o agonista está ligado ao sítio ativo. Exibe reversibilidade ou não, visto que esse tipo de antagonista não atua ao competir com o agonista pela sua ligação ao sítio ativo, mas ao impedir a ativação do receptor. Figura 12 - Ao adicionar um antagonista não competitivo a eficácia do agonista diminuiu. Fonte: Golan (2014). 76WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA Essa diferença pode ser explicada com base no fato de que um antagonista competitivo compete continuamente pela sua ligação ao receptor, diminuindo efetivamente a afinidade do receptor pelo seu agonista, sem limitar o número de receptores disponíveis. Em contrapartida, um antagonista não-competitivo remove receptores funcionais do sistema, limitando, assim, o número de receptores disponíveis. A aspirina é um exemplo de antagonista não-competitivo. Esse agente acetila irreversivelmente a ciclo-oxigenase, a enzima responsável pela produção de tromboxano A2 nas plaquetas. Na ausência de geração de tromboxano A2, ocorre inibição da agregação plaquetária. Como a inibição é irreversível, e as plaquetas são incapazes de sintetizar novas moléculas de ciclooxigenase, os efeitos de uma dose única de aspirina persistem por 7 a 10 dias (o tempo necessário para a produção de novas plaquetas pela medula óssea), embora o fármaco livre seja depurado muito mais rapidamente do organismo, aponta Silva (2009). Antagonistas competitivos → ↓ potência do agonista Antagonistas não-competitivos → ↓ eficácia do agonista Quadro 8 – Relação entre antagonismo e potencia. Fonte: a autora. • Antagonistas Sem Receptores Os antagonistas sem receptores podem ser classificados em antagonistas químicos e antagonistas fisiológicos. Um antagonista químico inativa o agonista específico ao modificá-lo ou sequestrá-lo, de modo que o agonista não é mais capaz de ligarse ao receptor e de ativá-lo. Um antagonista fisiológico ativa ou bloqueia mais comumente um receptor que medeia uma resposta fisiologicamente oposta àquela do receptor do agonista, expõe Golan (2014). Exemplos: Figura 13 - Antagonistas sem Receptores: químico, fisiológico e farmacocinético. Fonte: Mazia (2018). Indicação de vídeo: Pharmacokinetics X Pharmacodynamics ✓ Louis Roller - Faculty of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences Monash University e Jenny Gowan - Monash University, Melbourne. ✓ Link: https://www.ausmed.com/articles/pharmacokinetics-and- pharmacodynamics/ 77WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA 3.9. Estrutura dos receptores Existem quatro “superfamílias” - com uma arquitetura comum. Três “superfamílias”consistem em receptores de membrana (transmembrana) e uma em receptores intracelulares. As figuras a seguir 12 e 13 apresentam as características e as diferenças na interação molecular das quatro superfamílias dos receptores: 1) Canais iônicos, 2) Acoplados a proteína G, 3) Ligados a quinases e 4) nucleares Figura 14 - Principais superfamílias dos receptores celulares. Fonte: Rang & Dale (2012). Figura 13 - Tipos de interação das principais superfamílias dos receptores celulares. Fonte: Rang & Dale (2012). 78WWW.UNINGA.BRFA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA 4 - REGULAÇÃO DOS RECEPTORES 4.1. Dessensibilização Estimulação prolongada por agonistas: geralmente leva a um estado de dessensibilização ou taquifilaxia, explica Rang & Dale (2012). Quadro 9 – Dessensibilização. Fonte: a autora. Figura 15 - Curvas de % de resposta pelo tempo do agonista administrado em multiplas doses. A, Não sensibilizado e B, sensibilizado. Fonte: Silvério (2013). 79WWW.UNINGA.BR FA RM AC OL OG IA G ER AL | U NI DA DE 4 ENSINO A DISTÂNCIA 5. Hipersensibilização Processo que se caracteriza como a aumento da resposta celular frente a ação de um determinado fármaco. Ocorre por aumento do número de receptores de membrana, por aumento em sua síntese. Pode ser considerada uma resposta adaptativa do organismo frente ao uso excessivo agudo ou crônico de fármacos antagonistas, conforme Rang & Dale (2012). Mecanismos: • Síntese ou degradação • Modificações covalentes • Relocalização na célula • Associação a proteínas regulatórias • Alteração da atividade de proteínas efetoras e transdutoras 80WWW.UNINGA.BR ENSINO A DISTÂNCIA REFERÊNCIAS AIMONE. Overview of pharmacokinetics. Curr Protoc Pharmacol. 2014 Sep 2;66:7.1.1- 31 ALBUQUERQUE. A. Para uma ética em pesquisa fundada nos Direitos Humanos. Rev. bioét. 21 (3): 412-22, 2013. ALVES. M. J. Como funciona o corpo humano?. s.d. Disponível em: <http://www2.ibb. unesp.br/Museu_Escola/2_qualidade_vida_humana/Museu2_qualidade_corpo_renal3.htm>. Acesso em: 23 mai. 2018. ANDRADE. A.; PINTO. S. C.; OLIVEIRA. R. S. Animais de Laboratório: criação e experimentação. Rio de Janeiro: Editora FIOCRUZ, 2002. ANVISA – AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. 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