Farmacologia da transmissão não adrenérgica

CO-TRANSMISSÃO
Farmacologia da Transmissão Não
Adrenérgica / Não Colinérgica I
- MEDIAÇÃO NANC E PEPTÍDEOS
BIOLOGICAMENTE ATIVOS
Módulo Princípios de Farmacologia
Prof. Dr. Ronaldo A. Ribeiro
Faculdade de Medicina - UFC.
Terminais nervosos colinérgicos ou
adrenérgicos também respondem a:
Co-transmissores que são
liberados junto com os mediadores
ATP
Peptídeo Y
Função Fisiológica e importância
Farmacológica das interações muito
estudadas mas ainda possuem alguns
pontos obcuros
Transmissores iberados por
outras fontes:
NO
PG
Adenosina
Dopamina
5HT
GABA
Peptídeos opióides
Etc.
NEUROMODULAÇÃO
Neuromodulação : Mediador aumenta ou diminue a eficácia da
transmissão sináptica, não participa diretamente como transmissor
Neurotransmissão geralmente
ocorre em milissegundos
Neuromodulação :
Processo geralmente mais
lento, segundos a dias
(geralmente opera por
cascata de mensageiros
intracelulares
Ach e SP – Efeito lentificador
excitatório em neurônios
centrais e periféricos
Efeito inibitório de
vários opiáceos
NPY co-transmissor
junto com a NA
Diminuição da
permeabilidade ao K+
Aumento da
permeabilidade ao K+
Intensifica o efeito da NA
(mecanismo descolhecido)
Muitos neuropeptídeos afetam canais iônicos da membrana aumentando
ou reduzindo a excitabilidade
Glutamato no cérebro
(memória)
Potencialização a longo
prazo (longa duração)
Transmissão NANC (Autônoma)
Peptídeos Biologicamente Ativos
Transmissores potenciais
NANC
Que atuam nas
terminações nervosas
ganglionares
ATP
VIP
NPY
NO
Transmissores potenciais
NANC
Que tem alguma atividade
na transmissão
ganglionar
SP
5HT
GABA
Dopamina
Encefalinas
TRH
Vasopressina
Ocitocina
Bradicininca
Angiotensina II
Substância P
GnRH
Alfa-MSH
Somatostatina
Bombesina
Gastrina
Endotelina
β-Endorfina
VIP
Insulina
ACTH
CRH
GNRH
β-Lipotropina
Fator de Cres. . Neural
Secretina
Glucagon
Colecistomicina
Calcitonina
Leptina
Quimiocinas
FHS - LH
TSH - GH
Prolactina
Maioria Maioria das
citocinas citocinas
2 5
10
20
50
Número de Aminoácidos
100
200
1

Peptídeos como fármacos
Proteínas como fármacos
Fármaco
Captopril/enalapril (relacionados a
peptídeos)
Uso
Hipertensão
Insuficiência cardíaca
Via
Oral
Fármaco
Estreptoquinase, ativador do
plasminogênio tecidual
Uso
Tromboembolismo
Via
Injeção
Hormônio antidiurético
Desmopressina
Lipressina
Ocitocina
Diabetes insípido
Indução do trabalho de parto
Intranasal, injeção
Injeção
Asparaginase
DNAase
Glicocerebrosidase
Quimioterapia de tumores
Fibrose cística
Doença de Gaucher
Injeção
Inalação
Injeção
Análogos do GnRH (p. ex.,
buserelina)
Infertilidade, supressão da ovulação
Tumores de próstata e de mama
Intranasal, injeção
Interferons
Quimioterapia de tumores
Esclerose múltipla
Injeção
ACTH
Diagnóstico da insuficiência supra-renal
Injeção
Eritropoetina, G-CSF etc.
Anemia
Injeção
TSH/TRH
Diagnóstico de doença tireóidea
Injeção
Fatores da coagulação
Distúrbios de coagulação
Injeção
Calcitonina
Insulina
Somastostatina, actreotida
Hormônio do crescimento
Ciclosporina
Fragmento F(ab)
Doença de Paget do osso
Diabetes
Acromegalia, tumores do trato
gastrintestinal
Nanismo
Imunossupressão
Superdosagem de digoxina
Intranasal, injeção
Injeção
Intranasal, injeção
Injeção
Oral
Injeção
Anticorpos monoclonais, como, por
exemplo, anti-TNF-α
Anticorpos, vacinas etc.
Doenças inflamatórias
Doenças infecciosas
Injeção
Injeção ou oral
GnRH, hormônio de liberação do hormônio do crescimento. TSH, hormônio
tireoestimulante; TRH, hormônio de liberação da tireotropina; ACTH, hormônio
adrenocorticotrópico; G-CSF, fator de estimulação de colônias de
granulócitos; TNF, fator de necrose tumoral.
SUBSTÂNCIA P - HISTÓRICO
VON EULER & GADDUM, 1931
SP FOI DEMONSTRADO SER
UMA TAQUICININA EM 1970
APOS SER PURIFICADA DO
HIPOTÁLAMO
TAQUICININAS SEQÜÊNCIA TERMINAL
Phe X Gly Leu Met NH2
(SEQUÊNCIA CANÔNICA)
ELEDOISINA JUNTAMENTE COM
PEPTÍDEOS DE ANFÍBIOS QUE TINHAM
SEQÜÊNCIA SEMELHANTE RECEBERAM
O NOME DE TAQUICININAS (AÇÃO
RÁPIDA) PARA DISTINGUIR DE
BRADICININA AÇÃO LENTA SOBRE O
MÚSCULO LISO
1º NEUROPEPTÍDEO
IDENTIFICADO
20 ANOS DEPOIS EM POLVOS
DO MEDITERRÂNEO
ESPAMER DESCOBRIU A
ELEDOISINA (AÇÕES
SEMELHANTES ÀS DA SP)
PURIFICOU E DESCOBRIU A
SEQÜÊNCIA APÓS UTILIZAR
DUAS TONELADAS DE
POLVO
RECENTEMENTE FORAM
DESCOBERTAS 2 OUTRAS
TAQUICININAS QUE
OCORREM COM MENOR
ABUNDÂNCIA
(NKA E NKB)
PRECURSORES
PROTEICOS
PRE-PRÓ-
TAQUICININAS QUE
CONTÉM A SP E NKA
OCORRE A
FORMAÇÃO DA SP
ISOLADAMENTE OU
SP+NKA
DEPENDENDO DA
SITUAÇÃO E DO
TECIDO ENVOLVIDO
TAQUICININAS DISTRIBUIÇÃO
RECEPTORES DE TAQUICININAS
AMPLA
DISTRIBUIÇÃO NO
SISTEMA NERVOSO
TERMINAIS NERVOSOS COM SP
ABUNDANTES NAS PAREDES DE
MUITOS VASOS SANGUINEOS
PRINCIPALMENTE EM
NEURÔNIOS
AFERENTES PRIMÁRIOS
NOCICEPTIVOS
NK1, NK2 E NK3 – VARIAÇÃO
ENTRE ESPÉCIES
RECEPTORES PRESENTES EM:
NEURÔNIOS
MUSCULO LISO
ENDOTÉLIO VASCULAR
CÉLULAS GLANDULARES
EXÓCRINAS
MASTÓCITOS E
CÉLULAS DO SISTEMA IMUNE
NK1 E NK2 MAIS
CONHECIDOS NK3
POUCO TALVEZ POR
FUNÇÃO MAIS
LIMITADA
SP SELETIVA NK1
NKA SELETIVA NK2
LIBERAÇÃO DE PEPTÍDEOS
(INCLUSIVE SP E NKA)
POSSIVELMENTE TEM
ATIVIDADE NA “INFLAMAÇÃO
NEUROGÊNICA”)
POSTULADA PARTICIPAÇÃO DE
PEPTÍDEOS NA ENXAQUECA E
OUTROS TIPOS DE CEFALEIA
MÚSCULO LISO
VASO SANGÜÍNEO
CONTRAI TRATO
GASTROINTESTINAL E VIAS
AÉREAS – CONTRAI A MAIORIA
DA MUSCULATURA LISA
VASOCONSTRIÇÃO E
VASODILATAÇÃO (DEPENDE DO
ENDOTÉLIO) PERMEABILIDADE
AUMENTA FORMANDO EDEMA
2

RECEPTORES TIPO 2
ACOPLADOS A PROTEINA G
SP PROVAVELMENTE NÃO SÓ
ENVOLVIDA NA VIA NOCICEPTIVA
MAS TAMBÉM EM CONDIÇÕES
INFLAMATÓRIAS COMO:
ANTAGONISTAS DE SP
ARTRITE
ASMA
FEBRE DO FENO
DOENÇA INTESTINAL
INFLAMATÓRIA
E ENXAQUECA
ESPANTIDA (PEPTÍDICO) = PRIMEIRA
GERAÇÃO DE ANTAGONISTAS
(1991) PRIMEIRO ANTAGONISTA NÃO
PEPTÍDICO = CP 96345
SELETIVA NK1
DESENVOLVIDO PELA Pfiser
POR TRIAGEM ALEATÓRIA
NEURÔNIOS CENTRAIS
E AUTÔNOMOS
RESPOSTA EXCITATÓRIA LENTA
APLICAÇÃO INTRATECAL DE SP
(PRURIDO E ANALGESIA)
POSTERIORMENTE DIVERSOS
ANTAGONISTAS SELETIVOS ATIVOS EM
MODELOS DE DOR INFLAMATÓRIA MAS
AINDA SEM APLICAÇÃO CLÍNICA
MASTÓCITOS
DEGRANULAM E LIBERAM
HISTAMINA
APREPITANT (EMENT®) –
ANTAGONISTA DE
NEUROCININA-1. ANTIEMÉTICO
PARA QUIMIOTERAPIA DO
CÂNCER
OUTRAS APLICAÇÕES POSSÍVEIS
VÔMITOS E ENXAQUECA
MAIS ESPECULATIVO - ANSIEDADE
BRADICININA
BRADICININA ↔ LISIL-BRADICININA
(CALIDINA UM AMINO-ÁCIDO A MAIS)
PRODUZIDOS POR CALICREÍNA A
PARTIR DE CININOGÊNIOS
CALICREÍNA TECIDUAL A PARTIR
DO CININOGÊNIO, DE BAIXO E
ALTO PESO MOLECULAR, PRODUZ
CALIDINA (LISIL-BRADICININA),
AÇÕES SEMELHANTES A
BRADICININA
CALICREÍNA A PARTIR DO
CININOGÊNIO, DE ALTO PESO
MOLECULAR, PRODUZ
BRADICININA
PRÉ-CALICREINA NO PLASMA
(PRECURSOR DA CALICREÍNA)
FATOR DE HAGEMAN (FATOR
XII) FORMA CALICREÍNA
FATOR DE HAGEMAN ATIVADO
POR CARGAS NEGATIVAS DE
SUPERFÍCIES COMO COLÁGENO,
MEMBRANA BASAL,
LIPOPOLISSACARÍDEOS
BACTERIANOS, CRISTAIS DE
URATO, ETC.
Idade Moderna: Século S
XX
Contrações de intestino isolado de cobaia
Maurício Rocha e Silva (1907-1983):
Farmacologista Brasileiro que descobriu a
bradicinina.
CININAS
Fator de
Hageman
+
Superfície
Negativamente
Carregada
APM-cininogênio
Fator de
Hageman
Ativado
Pré Calicreina
+
Calicreína
+
Bradicinina
Receptores B1
• Não são observados na maioria dos
tecidos, porém são expressos
durante as reações inflamatórias;
• Relacionados com a hiperalgesia
inflamatória.
Cininases
+
FQC
Peptídeos
Inativos
FQC
3

FQC
Receptores B2
• Presentes constitutivamente em
varias células e tecidos;
• Responsáveis pela grande maioria
dos efeitos biológicos da BK.
RECEPTORES DA BRADICININA
B1
des-Arg 9 -bradicinina CONSIDERADO
SELETIVO B1 POIS SÓ ATUA EM
CERTOS TECIDOS NOS QUAIS É
ANTAGONIZADO PELOS
ANTAGONISTAS SELETIVOS B1
Leu 8 BK 1-8 E O des-Arg Hoe 140
REAÇÕES INFLAMATÓRIAS
PERSISTENTES PODEM
INDUZIR A PRODUÇÃO DE
RECEPTORES B1
ACREDITA-SE QUE ESTEJAM
ENVOLVIDOS NA
HIPERALGESIA INFLAMATÓRIA
PERSISTENTE
B2
REÚNE A MAIORIA DOS EFEITOS DA
BRADICININA
DESSENSIBILIZAM-SE RAPIDAMENTE
NÃO SÃO ATIVADOS PELA BK 1-8
ACOPLADOS A PROTEINA G
ANTAGONISTA SELETIVO B2
ICATIBANT (Hoe 140)
NOVOS ANTAGONISTAS NÃO PEPTÍDICOS
SENDO DESENVOLVIDOS
IMPORTANCIA NA TERAPIA DE CERTAS
CONDIÇÕES ALÉRGICAS, SÍNDROME
CARCINÓIDE, DISTÚRBIOS
GASTRINTESTINAIS, PANCREATITE AGUDA
Papel da Bradicinina na Dor
Inflamatória
Papel da Bradicinina na Dor Inflamatória
Efeito anti-hiperalgésico do
antagonista de receptor B2
da bradicinina (HOE 140) na
hiperalgesia induzida por
LPS ou carragenina
Ferreira et al. BJ Pharmacol, 1993
Ferreira et al. BJ Pharmacol, 1993
BK 500 ng/pata
Papel da Bradicinina na Dor Inflamatória
A
Papel da Bradicinina
na Dor Inflamatória
Intensidade de Hiperalgesia
LPS 1 µg / pata
LPS 5
µg/pata
1 x TNF
1 x TNF
3 x TNF
1 x IL-1
1 x IL-1
1 x IL-6
1 x IL-6
1 x IL-8
1 x IL-8
IL-1 + IL-6
1 x TNF
3 x TNF
3 x IL-1
IL-1 + IL-6
IL-1 + IL-8
IL-1 + IL-8
IL-6 + IL-8
IL-6 + IL-8
B
C
3 x IL-6
3 x IL-8
IL-1 + IL-6
IL-1 + IL-8
IL-6 + IL-8
Ferreira et al. BJ Pharmacol, 1993
Ferreira et al. BJ Pharmacol, 1993
4

Cg/LPS
BK
TNFα
VÁRIAS CININASES INATIVAM A
BRADICININA
CININASE II (IDÊNTICA A ACE) É UMA
PEPTIDIL DIPEPTIDASE, REMOVE DOIS
AMINO-ÁCIDOS C-TERMINAIS
IL-6
IL-1
IL-8
INATIVA BRADICININA
ATIVA A ANGIOTENSINA I
TRANSFORMANDO-A NA
ANGIOTENSINA II
(REMOVENDO DOIS AMINO-ÁCIDOS)
PGs
Aminas
Simpatomiméticas
Nociceptor
Ca+2 / AMPc
CININASE I (CARBOXIPEPTIDASE NO
SORO) MENOS ESPECÍFICA REMOVE A
ARGININA C-TERMINAL PRODUZINDO
des-Arg 9 -bradicinina AGONISTA
SELETIVO DE B1
Ações da Bradicinina
ANGIOTENSINA
VASODILATAÇÃO (PGI2 E LIBERAÇÃO DE NO)
SISTEMA RENINA-
ANGIOTENSINA
SISTEMA NERVOSO
SIMPÁTICO
AUMENTO DA PERMEABILIDADE VASCULAR
DOR POTENCIALIZADO POR PGs
APARELHO
JUSTA-GLOMERULAR
ALDOSTERONA
CONTRAI MUSCULO LISO (INTESTINO, ÚTERO, LISO
RESPIRATÓRIO (CONTRAÇÃO LENTA)
MÁCULA
DENSA
EXCREÇÃO DE SÓDIO
E VOLUME DE LÍQUIDO
ESTIMULA: TRANSPORTE DE IONS, SECREÇÃO DE LÍQUIDOS
POR VÁRIOS EPITÉLIOS
NA PANCREATITE, EXCESSO DE PRODUÇÃO EM ALGUNS
TIPOS DE DIARRÉIA, NA RINITE ALÉRGICA
DE MANEIRA GERAL IMPORTANTE PAPEL NA
INFLAMAÇÃO E NA ALERGIA
ANGIOTENSINOGÊNIO
ANGIOTENSINA I
ANGIOTENSINA II
RENINA
ECA
INATIVA
TAMBÉM A
BRADICININA
TÔNUS VASCULAR
MEMBRANA DE CELULAS
ENDOTELIAIS
ABUNDANTE LOCALMENTE NO
PULMÃO E EM VÁRIOS LEITOS
VASCULARES
Formação das angiotensinas I-IV a partir da
extremidade N-terminal da proteína precursora, o
angiotensinogênio
Idade Moderna: Século S
XX
Renina
Aminopeptidase N
ECA
Angiotensina III
Aminopeptidase A
C-terminal
etc ...
Angiotensina IV
V L L H F P H I Y V R N
Angiotensinogênio
Angiotensina II
Angiotensina I
Sérgio Ferreira (1940 - ):
Farmacologista brasileiro que descobriu, em 1964, um
peptídeo potenciador de bradicinina que deu origem a
uma nova classe de drogas anti-hipertensivas.
5

Jararaca
Idade Moderna: Século S
XX
ECA
Captopril
Sérgio Ferreira (1940 - ):
Inibidores da Enzima Conversora de Angiotensina (ECA).
Pressão arterial (mm Hg)
Adição de BPF
B1 B2 BPF B1 B1 B1
B1 e B2 = 1 e 2 µg/kg de BK
Usos clínicos dos inibidores da enzima
conversora de angiotensina (ECA)
A
B
BK + BPF
(1 µg e 2 µg)
BPF
(2 µg)
Salina
BK
(1 µg)
C
D
Hipertensão
Insuficiência cardíaca
Após infarto do miocárdio (particularmente
quando ocorre disfunção ventricular,
mesmo se esta for discreta)
Pacientes que correm alto risco de
cardiopatia isquêmica
Nefropatia diabética
Insuficiência renal progressiva
Usos clínicos dos antagonistas dos receptores
de angiotensina II do subtipo 1 (AT1)
E experiência com antagonistas AT1 é mais restrita
do que com inibidores da enzima conversora de
angiotensina (ECAI), e não podemos assumir que
essa classe de substâncias será terapeuticamente
equivalente.
Muitos médicos reservam os antagonistas AT1 para
pacientes com hipertensão, nos quais está indicado
ECAI, mas que não podem torelá-lo, em virtude da
ocorrência de tosse seca. (este efeito colateral não
é produzido por antagonistas AT1)
Outras indicações possíveis (p. ex., insuficiência
cardíaca) estão sendo atualmente exploradas em
estudos clínicos.
ENDOTELINAS
(1985) HICKEY ET AL DESCOBRIRAM
UM FATOR VASOCONSTRITOR EM
CULTURA DE CÉLULAS
ENDOTELIAIS
CÉREBRO, PULMÕES,
INTESTINO E GLÂNDULAS
SUPRA-RENAIS - ET-3
NO RIM E INTESTINO ET-2
YANAGISAWA ET AL (1988)
ISOLOU E CLONOU OS GENES
TRÊS GENES (ET-1, ET-2, ET-3)
ASPECTO EM “CAJADO DE PASTOR”
DUAS PONTES DE DISSULFETO
INTERNAS
DISTRIBUIÇÃO VARIADA
MÚLTIPLAS AÇÕES NÃO SÓ
NO SCV
CÉLULAS ENDOTELIAIS SÓ TEM ET-1
ET-1 PRESENTE EM MUITOS OUTROS
TECIDOS TAMBÉM
6

SÍNTESE DE ENDOTELINAS
ET-1 APARTIR DE UMA
PRÉ-PRO-ET (212 AA)
CLIVADA EM “ET-1 GRANDE” NO
INTERIOR DAS CELULAS E NA
SUPERFICIE DAS CÉLULAS
ENDOTELIAIS E MUSCULARES LISAS
PLAQUETAS ATIVADAS,
ENDOTOXINA, TROMBINA,
CITOCINAS, FATORES DE
CRESCIMENTO, ANGIOTENSINA II,
ARGININA-VASOPRESSINA,
ADRENALINA, INSULINA, HIPÓXIA
ETC.
▬ NO, PEPTÍDEOS NATRIURÉTICOS,
PROSTAGLANDINAS E2 E I2,
HEPARINA
TRANSFORMADA POR UMA
ECE (ENZIMA CONVERSORA
DE ENDOTELINA) EM ET-1
REGULAÇÃO DA PRODUÇÃO
DE ET-1 AO NÍVEL DA
TRANSCRIÇÃO
RECEPTORES DA ENDOTELINA
PELO MENOS DOIS TIPOS
DE RECEPTOR: ET A , ET B
ACOPLADOS A PROTEÍNA G
ET B1 VASODILATAÇÃO POR ESTIMULAR
PRODUÇÃO DE NO E PGI2
ET B2 VASOCONSTRIÇÃO SEMELHANTE
AO ET A
ET B ESTIMULADO PELAS 3 ENDOTELINAS
SARAFOTOXINA (21 aa, ISOLADO DO VENENO DE
ÁSPIDE) SELETIVO PARA ET B
ET A PREFERENCIALMENTE POR ET-1
ET A ACOPLADOS A
FOSFOLIPASE C
RESPOSTAS MEDIADAS POR ET A
VASOCONSTRIÇÃO,
BRONCOCONSTRIÇÃO, E
SECREÇÃO DE ALDOSTERONA
ANTAGONISTAS SELETIVOS DE ET A
BQ-123 (PENTAPEPTÍDEO CÍCLICO),
BMS 182874 (NÃO PEPTÍDICO)
Rim
Distribuição das endotelinas endógenas e subtipos
de receptores de endotelina em vários tecidos
Tecidos
Tecido Vascular
Endotélio
Músculo liso
Cérebro
Intestino
Glândula supra-renal
1
++++
+
+++
++
+
+
Endotelinas
2
++
+
3
+
+
+++
+++
Receptores de endotelina
ET A
++
+
+
+
+
ET B
++
+++
++
+++
Níveis de expressão das endotelinas ou mRNA dos receptores e/ou
endotelinas imuno-reativas: ++++, níveis mais altos; +++ altos: ++, moderados;
+, baixos.
++
Adaptado de: Masaki, 1993.
POSSIVEIS AÇÕES DA ENDOTELINA
ET ESTIMULA A SECREÇÃO DE
VÁRIOS HORMÔNIOS: PEPTÍDEO
NATRIURÉTICO ATRIAL,
ALDOSTERONA, ADRENALINA,
HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS E
HIPOFISÁRIOS
ANTAGONISTAS DE ET A NA ARTERIA
BRAQUIAL AUMENTAM O FLUXO
SANGUINEO DO ANTEBRAÇO (ET-
1 PRODUZIDA CONTINUAMENTE
NOS VASOS DE RESISTÊNCIA ??)
Estimulação
Inibição
Adrenalina Trombina
Estresse de cisalhamento
Angiotensina II Glicose
PGl 2
Vasopressina LDL oxidada
NO
Insulina
Hipoxia
Peptídeos natriuréticos (A, B e C)
Cortisol Ciclosporina
IL-1
+ -
Gene promotor
CONCENTRAÇÕES ALTAS NO
LÍQUIDO AMNIÓTICO –
LIGADO A GÊNESE DA
ECLÂMPSIA ?
(HIPERTENSÃO, EDEMA E
CONVULSÕES NO ÚLTIMO
TRIMESTRE DE GRAVIDEZ)
CONCENTRAÇÃO ELEVADA EM
SITUAÇÕES PATOLÓGICAS DE
VASOESPASMO: NO INFARTO DO
MIOCÁRDIO, NO VASOESPASMO
RENAL
Síntese e ações da
endotelina 1 (ET-1)
mRNA da pré-pró ET-1
Pré-pró-1
ET-1 GRANDE
ET PODE ESTAR ENVOLVIDA COM A
SÍNTESE DE TIREOGLOBULINA
Receptores
ET A / ET B
ET-1
ET-1
Depuração
(pulmões, rins)
7

Síntese e ações da endotelina 1 (ET-1)
Subtipos de receptores de endotelina
Receptores
ET A / ET B
ET-1
Depuração
(pulmões, rins)
Receptor
Afinidade
Resposta farmacológica
Transdução de sinais
Efeitos
ET A
ET-1 = ET-2 > ET-3
Vasoconstrição, broncoconstrição,
estimulação de aldosterona
Tirosina quinase/MAPK
Fosfolipase A 2 , C, D
Inositol trifosfato
Expressão gênica
Mitogênese
Pressão arterial
Vasoespasmo
Proliferação do músculo liso
ET B
ET-1 = ET-2 = ET-3
Vasodilatação, inibição da agregação
plaquetária ex vivo
Ca 2+
Proteína quinase C
Contração
Ativação do eixo
hipotálamo-hipófise
Crescimento vascular:
1. Hiperalgesia
2. Hipertrofia
Atividade
nervosa
simpática renal
Peptídeo
netriurético
atrial
Classificação das substâncias
+ Pressão de
perfusão renal
+
2. Através do aumento de
2. Reabsorção tubular de Na +
Filtração
vasoativas e ação indireta
+
+
+ glomerular
Liberação da
-
+ Β-Agonistas
renina
PGl 2
Local
Mecanismos
Exemplos
Vasoconstritores
Angiotensinogênio
Nervos simpáticos Liberação de NA
Tiramina
Bloqueio da recaptação de NA Cocaína
Angiotensina I
Inibidores da
Endotélio
Liberação de endotelina
Trombina, fator de necrose
-
ECA
ECA
tumoral, angiotensina II
Vasodilatadores
Angiotensina II
Nervos simpáticos Inibição da liberação de NA Prostaglandina E
Antagonistas
2 , agonistas
α2, guanetidina
do receptor de
Receptores - abgiotesina II
Endotélio
Aumento da liberação de NO Acetilcolina, substância P
AT1
do subtipo AT1
SNC
Inibição vasomotora
Anestésicos, metildopa
Enzimas
Inibição da ECA
Captopril
NA, noradrenalina; NO, óxido nítrico; ECA, enzima conversora de angiotensina.
Vasoconstricção:
Retenção de sal:
1. Direta
1. Secreção de aldosterona
NA dos NNSS
ÓXIDO NÍTRICO
Introdução
Farmacologia da Transmissão Não
Adrenérgica / Não Colinérgica I
- ÓXIDO NÍTRICO N
Módulo Princípios de Farmacologia
Prof. Dr. Ronaldo A. Ribeiro
Faculdade de Medicina - UFC.
Atmosfera 0 2 + N (durante tempestades)
Tecidos e células : O2 + L-arginina
Sinalizador dos sistemas:
Cardiovascular
nervoso
defesa do hospedeiro
Várias linhas de pesquisa
Conceito :Gás de radical livre, com meia-vida de 2 a 30s,
transformando-se espontaneamente em nitrito e nitrato.
8

Histórico
1980: Experimento clássico de Furchgott e Zawadzki –
Fator de Relaxamento Derivado do Endotélio (FRDE)
HISTÓRICO DO NO
Comprovação de NO e EDRF eram a mesma Molécula
Sem raspagem
Com raspagem
ACh
NA – 7,7
-8 -7
-6
Lava
EDRF liberado por células
endoteliais cultivadas na
presença de BK induz
relaxamento de anel de aorta
pré contraída e sem endotélio.
ACh -8 -7 -6
NA – 7,7
Lava
•1987: Palmer/Ignarro
•1988: Clancy FRDE= NO
Detecção de NO por
quimioluminescência mostra
concentrações semelhantes
de NO no EDRF liberado do
anel de aorta.
Palmer et al. Nature 327: 524-526, 1987
Síntese de NO
Reação de síntese pela enzima NOS
Síntese do Óxido Nítrico
L-arginina
+
NOS NO
+
O 2
NADPH NADP
L-citrulina
Geração de NO independente das NOS
Doadores de NO- nitroprussiato de sódio e nitratos
Estômago- ação de bactérias sobre nitritos
L-arginina
NOS
NADPH
O 2
Relaxamento Musc
Neurotransmissão
Ativid. Tumoricida
Ativid. Microbicida
Patologias
L-Citrulina
NO
O 2
NO - 2 + NO - 3
(Reação de Greess)
NOS : características
Hemeproteína dimérica, com sítios de ligação à
arginina, NADPH e Ca +2 /calmodulina
Atividade oxidante e redutora
Atividade determinada pela quantidade de enzima
e não de substrato
3 isoformas: 2 constitutivas (NOSe, NOSn) e 1
induzida (NOSi)
Regulação da NOSi
A A nível n
transcripcional
Estímulos: LPS, citocinas pró-
inflamatória
rias
(IL-1, TNF-α, , GM-CSF)
Inibidores: IL-4, IL-10, TGF-β e GC.
Regulação da NOSc
Ca
+2 /calmodulina
intracelular
Estímulos químicos:
ACh, , substância P
e bradicinina
Estímulos mecânicos: fluxo pulsátil e
estresse de cisalhamento
9

TABELA COMPARATIVA DAS ISOFORMAS DA NOS
Mecanismo de ação do NO
Ativação da guanilato ciclase
Constitutiva
Endotélio ( NOSe) e neurônios
(NOSn)
Condições fisiológicas
NO picomolar
Depende de Ca +2 /calmodulina
Liberação de curta duração
Não afetada por GC
Citosólica
NADPH dependente
GC = Glicocorticóides
Mφ = Macrófagos / monócitos
Induzida
Leucócitos (Mφ,, neutrófilos),
músculo liso vascular, células
endoteliais
Estímulos patológicos
NO nanomolar
Independe de Ca
+2 /calmodulina
Liberação sustentada
Inibida por GC
Citosólica
NADPH dependente
Receptores
(Ach, Bk, SP etc)
Calmodulina
CÉLULA
ENDOTELIAL
GC
(basal)
Citrulina + NO
RELAXAMENTO
+
[Ca 2+ ]
NOS
(ativa)
+
GMPc
GC
(ativada)
Ca-calmodulina
+
+
arginina
Mec. que não
envolvem receptores
NOS
(inativa)
CÉLULA
MUSCULAR
LISA
GTP
Mecanismo de ação do NO
Ativação da guanilato ciclase
Mecanismo de ação do NO
Atividade de radical livre
NO
ativa
guanilato ciclase
Geração de peroxinitrito
↑ GMPc
NO + O 2
+
ONOO -
enzimas, canais iônicos
↓ resposta ao Ca +2 ↑ abertura canais K +
hiperpolarização
Inibição da
proliferação celular
associada à
aterogênese
Vasodilatação
Combina-se com ácidos nucléicos e enzimas, inativando-os
Atividade microbicida
Atividade neurotransmissora
O NO é um NT em neurônios NANC
Importante no sistema nervoso central, trato gastrointestinal
e vias aéreas superiores.
Modulação Farmacológica da NOS via Análogos da
L-arginina
Modulação Farmacológica da NOS via NO / GMPc
L-arginina e alguns análogos
que competem pela NOS e
inibem a formação de NO.
L-Arg
+
O 2
NOS
L-NAME
L-NoArg
L-NMMA
L-NIO
L-citrulina
+
NO
SNAP
Nitratos
Nitroprussiato
Guanilato ciclase
Azul de metileno
GTP
5`GMPc
Fosfodiesterase
-
MY5445
10

Inibição da via da L-arginina / óxido
nítrico
Os glicocorticóides inibem a biossíntese da óxido
nítrico sintase (NOS) induzível (mas não constitutiva).
Os análogos sintéticos da arginina (por exemplo, L-
NMMA, L-NAME) competem com a arginina e
constituem instrumentos experimentais úteis.
Os inibidores endógenos da NOS incluem ADMA e
PIN (uma proteína que inibe a dimerização da NOS).
Estão sendo investigados inibidores seletivos da
isoforma com potencial terapêutico.
Efeitos do NO
Controle da PA
Controle do fluxo sangüíneo regional
Atividade microbicida
Neurotransmissão (SNC e periférico)
Usos Terapêuticos do NO
Nitratos/ Nitroprussiato – Angina
SARA: efeitos benefícios do NO como vasodilatador
pulmonar?
Ativação da via L-Arginina / NO / GMPc por
Analgésicos em terminal nociceptivo periférico
Sepse
NO e Patologias
L-ARGININA
+
O 2
NADPH NADP Citrulina Guanilciclase
NO-Sintase
(?)
+
NO
GMPc
NO: atividade microbicida
Excesso de NO: vasodilatação exagerada (hipotensão) e
inibição da migração leucocitária
Aterosclerose
Morfina
(?)
NO-Sintase
Dipirona
Diclofenaco
Dessensibilização
Analgesia
Diabetes, hipercolesterolemia e tabagismo
↓ produção de NO
NO
↑ formação de ateromas
Óxido Nítrico na terapia
Os doadores de NO (por exemplo, nitroprussiato e
nitrovasodilatadores orgânicos) já estão bem
estabelecidos.
O sildenafil potencializa a ação do NO no músculo
liso dos corpos cavernosos. É utilizado no tratamento
da disfunção erétil, e outras aplicações possíveis
estão sendo investigadas (por exemplo, na
hipertensão pulmonar e na estase gástrica)
Óxido Nítrico na terapia
A inalação de NO possui potencial terapêutico na
síndrome de angústia respiratória, porém seu efeito
sobre a mortalidade permanece desconhecido.
A inibição da biossíntese de NO (por exemplo, pela L-
NMMA) está sendo investigada em distúrbios
caracterizados por produção excessiva de NO (por
exemplo, inflamação e doença neurodegenerativa).
Lamentavelmente, o L-NMMA aumenta a mortalidade
em uma dessas condições (sepse).
11

NO e Patologias
Disfunção Erétil
NO= vasodilatação= ereção
Doenças Neurológicas
Superprodução de NO
lesão neuronal
Doença Periodontal
Lesões inflamatórias crônicas do periodonto
Doença de maior prevalência mundial associada
à perda óssea
Década 90: estudos implicando o NO como
mediador da reabsorção óssea
Inibição do NO: possível tto?
Terapia atual
Sistema Cardiovascular
lAdministração
iv de fluídos
l Agentes inotrópicos
e vasoconstritores
Foco infecioso
l Antimicrobianos (redução
de 50% na incidência
de choque)
l Cirurgia para remoção
do foco infeccioso
l Remoção
de fontes de infecção
ão, , e.x., cateteres e
próteses
teses.
l Corticóides
ides (?)
Resposta inflamatória
Mechanisms of vascular relaxation caused by nitric oxide released
by iNOS during sepsis
ENDOTHELIUM
L-ARG
NOSi
LPS and Cytokines
L-CIT
NO
SMOOTH MUSCLE
NOSi
NO
GC
K Ca
K +
K + PUMP
+ Ca 2+
GTP cGMP
CALCIUM
cGMP-PK
RELAXATION
Adapted from TIPS, 16, 1995.
The leukocyte adhesion cascade
The leukocyte adhesion cascade is a sequence of adhesion and
activation events that ends with extravasation of the leukocyte,
whereby the cell exerts its effects on the inflamed site.
Efeito da L-nitro-arginina
e aminoguanidina na
migração de neutrófilos induzida por LPS.
5
6 hours #
48 hours
Neutrophils x10 6 /cavity
4
3
2
#
#
#
Inibidores da síntese de
NO potenciam a migração
de neutrófilos.
1
0
C PBS Nitro Amino C PBS Nitro Amino
LPS (20 ng/cavity) LPS (20 ng/cavity)
Cunha 2001
12

Nitro-L-arginina
e aminoguanidina aumentam o “rolling” e
a adesão dos leucócitos citos nas células c
endoteliais induzidas
por carragenina (Cg).
Efeito do L-NMMA L
(Inibidor(
de NO) na pressão arterial
e frequência cardíaca
aca.
150
2.5
Leukocytes rolling/10µm/min
125
100
75
50
25
#
#
Adherent cells/10 µm 2
2.0
1.5
1.0
0.5
#
#
0
C PBS Nitro Amino
Cg (30 µg/cavity)
0.0
C PBS Nitro Amino
Cg (30 µg/cavity)
Cunha 2001
PNAS, 86: 3375-3378, 1989
Efeitos da Fenilefrina na pressão arterial do rato
24 h após injeção
de LPS ou PBS
Efeitos da Fenilefrina no pressão arterial do rato
após infusão de nitroprussiato de sódio
(NPS - 250
nmol/kg/min; 30 min)
MAP (mmHg)
150
120
90
60
30
PBS (24 h) 150 LPS (24 h)
120
90
• • •
3 10 30
60
Fenilefrina (nmol/kg)
30
Simpatomimético
5 min
• • •
3 10 30
Fenilefrina (nmol/kg)
MAP (mmHg)
150
120
90
60
30
• • •
3 10 30
Fenilefrina
(nmol/kg)
Recuperação
(30 min)
NPS Infusão
(30 min)
5 min
• • •
3 10 30
Fenilefrina (nmol/kg)
Assreuy, 1999
Assreuy, 1999
Efeitos da presença contínua
nua de ODQ (Inibidor(
seletivo de
NOi) na hiporresponsividade à Fenilefrina induzida por SNAP
(doador
de NO), em anéis
de aorta sem endotélio
Mecanismos do relaxamento vascular causado pelo NO
liberado pela iNOS durante a sepsis
LPS and Cytokines
Maximal Response (%)
ODQ presente
ODQ presente ODQ presente
120 120 T40 T100
120 T160
*
60 * 60 *
60
0
0
0
-10-9-8 -7 -6-5 -4 -10-9-8-7-6-5-4 -10-9-8 -7 -6-5 -4
Fenilefrina (Log M)
L-ARG
ENDOTHELIUM
NOSi
L-CIT
NO
NOSi
NO
SMOOTH MUSCLE
GC
K Ca
K +
K + PUMP
+ Ca 2+
GTP cGMP
CALCIUM
cGMP-PK
Control SNAP 200 µM SNAP + ODQ 1 µM
Assreuy, 2000
RELAXATION
Adapted from TIPS, 16, 1995.
13

Cardiotoxicidade
Nefrotoxicidade
Mucosite
Fibrose pulmonar
Neurotoxicidade
QUIMIOTERAPIA DO CÂNCER
Cistite hemorrágica
PATOGÊNESE
Toxicidade
Doxorrubicina
Composto de platina
Antimetabólitos
Bleomicina
Taxanes
Ciclofosfamida
Ifosfamida
ABORDAGENS
TERAPÊUTICAS
CICLOFOSFAMIDA E IFOSFAMIDA
Sintetizados:
1958 (ciclofosfamida)
1965 (ifosfamida(
ifosfamida)
Asta - Alemanha
Meia-vida:
7hs Ciclofosfamida
6-16hs Ifosfamida
Ações
X
Interrupção da
atividade mitótica
Ligação cruzada
das fitas de DNA
X
Interrupção do
Crescimeto celular
X
Interrupção da
diferenciação e
função celular
METABOLISMO DA IFOSFAMIDA
O O
O O
O O
H P
H P
H P
N N
N
N
N
N
ClCH 2CH 2
ClCH 2CH 2
ClCH 2CH 2
H
SR
ClCH 2CH 2
ClCH2CH2
4-Tioifos famida
3-Descloroe tilifos fam ida
Ifos famida
P450
CICLOFOSFAMIDA E IFOSFAMIDA
Mostarda Nitrogenada
Acroleína
O O
H P
N N
H
ClCH 2CH 2
2-D escloroe tiifos fam ida
O O
H P
N N
ClCH2CH2
OH
ClCH 2CH 2
4-Hidrox iifos fam ida
O O
H P
N N
ClCH2CH2
O
ClCH2CH2
Cetoifos fam ida
Forma ligações covalentes com
as bases de DNA
Dano urotelial
+
ClCH 2CHO
Cloroac etaldeído
O O
H P H
N N
ClCH 2CH 2 O H
ClCH 2CH 2
O O
H P H
N N
ClCH 2CH 2 O H
ClCH2CH2
Aldoifos fam ida
O OH
H P H
N N
ClCH 2CH 2
ClCH2CH2
M os tarda d e Isofos foram ida
+
X
Impede a replicação celular
Efeito citotóxico: Morte celular
Cistite
hemorrágica
CH2 CH CHO
Acroleína
METODOLOGIA
Modelo de Cistite Hemorrágica
1. AVALIAÇÃO DO EDEMA VESICAL (mg/100 g)
Droga Uroprotetora
30min
Análise
Histológica
IFOSFAMIDA (400 mg/kg)
ou CICLOFOSFAMIDA
(150mg/kg)
Peso
Sacríficio
(6,12, 24, 48 e 72 hs)
Remoção da
bexiga
Formol 10%
24 hs
Ciclo (200mg/Kg)
ou
Ifo (400 mg/Kg)
Resultados
expressos como
µg de azul / bexiga
Azul de Evans (25 mg/Kg-EV) Sacrifício
Remoção da bexiga
Leitura em
espectofotômetro
para mensuração
da quantidade de
azul extravasada
Extração com
Formamida
14

METODOLOGIA
Análise Macroscópica
pica- Critérios rios de Gray
Edema:
• Severo (3+): edema interno e externo
• Moderado (2+): edema interno (mucosa)
• Leve (1+): intermediário
• Normal (0): nenhum
Hemorragia:
• (3+): coágulo intra-vesical
• (2+): hematomas na mucosa
• (1+): telangiectasia ou dilatação dos vasos da
bexiga
• (0): Normal
Gray et al.J. Urol. 136:497, 1986
METODOLOGIA
Análise Histopatológica
gica- Critérios rios de Gray
(0) - Histologia Normal: caracterizada por epitélio
urotelial normal, ausência de infiltrado inflamatório
e ausência de úlceras
(1+) - Alterações Discretas: caracterizadas por redução
no número de células epiteliais uroteliais em
decorrência de descamação, apagamento das
dobras de mucosa habituais em virtude do edema
submucoso, hemorragia discreta e poucas úlceras
(2+) - Alterações Intensas: caracterizadas por
ulceração da mucosa, múltiplas úlceras, edema
acentuado, infiltrado inflamatório, depósito de
fibrina e hemorragia
Gray et al.J. Urol. 136:497, 1986
ASPECTO MACROSCÓPICO DE BEXIGAS DE ANIMAIS
NORMAIS (A), TRATADOS COM CICLOFOSFAMIDA (B)
OU COM IFOSFAMIDA (C)
L-NAME INIBE DE FORMA DOSE-DEPENDENTE OU
EXTRAVASAMENTO DE PROTEÍNA E O PESO ÚMIDO
VESICAL INDUZIDO POR CICLOFOSFAMIDA EM
BEXIGAS DE RATOS
NORMAL CICLO IFO
L-ARGININA REVERTE O EFEITO INIBITÓRIO DOSE-
DEPENDENTE DO L-NAME NO EXTRAVASAMENTO
DE PLASMA INDUZIDO POR CICLOFOSFAMIDA EM
BEXIGAS DE RATOS
CISTITE HEMORRÁGICA INDUZIDA POR CFS
HISTOPATOLOGIA
HISTOQUÍMICA – NADPH-DIAFORASE
20
EVANS BLUE ( µg/bladder)
15
10
5
*
* *
*
*
*
*
0
C
5 10 20 40
L-NAME (mg/kg)
Cyclo (100mg/kg)
150 300 600 600
L-arg D-arg
(mg/kg) (mg/kg)
L-NAME (20mg/kg)
Cyclo (100mg/kg)
15

TEMPO DE CURSO DA ATIVIDADE DA NOS NA CISTITE
HEMORRÁGICA INDUZIDA POR CICLOFOSFAMIDA
Anti-TNF
TNF-α inibe CH induzida por IFO
Salina
Soro Controle
Anti-TNF-α(25µl)
Anti TNF-α (50µl)
pmoles citruline/mg protein/min
3
2
1
0
cNOS
*
*
*
*
C 6 12 24 48
Cyclo
pmoles citruline/mg protein/min
15
10
5
0
iNOS
*
* *
*
C 6 12 24 48
Cyclo
PESO ÚMIDO VESICAL (mg/20g)
35
25
15
0
AZUL DE EVANS (µg/bexiga)
(*) p

CONCLUSÃO I
CISTITE HEMORRÁGICA COMO UMA
PATOLOGIA INFLAMATÓRIA
• Os resultados sugerem que NO endógeno, TNF-α e IL-
1β estão envolvidos no dano urotelial e nos eventos
inflamatórios que levam à cistite após administração de
ifosfamida.
• A indução de NOs no urotélio parece depender da
produção de TNF-α e IL-1β
• Inibidores da síntese de TNF-α (Talidomida) e da
síntese de TNF-α e IL-1β (Pentoxifilina) bloqueiam os
eventos inflamatórios da cistite.
CICLOFOSFAMIDA
Acroleína
Lesão urotelial
Lâmina própria
NO
TNF-α
PAF
CISTITE HEMORRÁGICA
IFOSFAMIDA
IL-8
IL-1β
IL-6
IL-4
IL-10
PAF
NO
CONCLUSÃO II
American Journal of Pathology, Vol. 150, No 1, Jannuary 1997
Copyright © American Society for Investigative Pathology
• Estes achados apontam para o uso
potencial de inibidores de citocinas, tipo
Talidomida e Pentoxifilina e principalmente
de Glicocorticoides, os quais além de
inibirem a síntese de citocinas também
inibem a expressão da i-NOs.
Brazilian Journal of Medical Biological Research (1995) 28: 1103-1108
ISSN 0100-879X Short Communication
The Journal Of Urology®
Copyright © 2002 by American Urological Association, Inc®
Vol. 167, 2229-2234, May 2002
Printed in U.S.A.
The Journal Of Urology®
Copyright © 1999 by American Urological Association, Inc®
Vol. 161, 1988-1993, June 1999
Printed in U.S.A.
Editorial
17

Aspectos Macroscópicos e
Microscópicos de
Bochechas de Hamster
Normais e com Mucosite
Induzida por 5-FU
A, B: Normal
C, D: 5-FU
E, F: 5-FU + Aminoguanidina
G, H: 5-FU + 1400w
Inibição da infiltração de neutrófilos
por AG e 1400W (Inibidores de Nos).
Inibição do aumento de nitrito
na mucosite oral, pelo
tratamento com 1400W.
18