farmacologia do sistema nervoso autÔnomo · 2021. 1. 4. · farmacologia básica dos estimulantes...

PREPARATÓRIO PARA MESTRADO EM FARMACOLOGIA

FARMACOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO

Msc. Maria Helena Rodrigues Mesquita Britto

OUTUBRO/2016


Introdução à Farmacologia Autônoma


OUTUBRO/2016

Introdução

Porção motora do sistema nervoso

O SNA está relacionado principalmente com as funções viscerais, como débito cardíaco, fluxo sanguíneo e digestão.

O SNS está relacionado com movimento, respiração e postura.

Ambos os sistemas utilizam substâncias químicas e essa transmissão se dá ente células nervosas e suas células efetoras.

A transmissão química ocorre por meio da liberação de pequenas quantidades de substâncias transmissoras dos terminais nervosos para a fenda sináptica.

O uso de fármacos que mimetizam ou bloqueiam as ações dos transmissores químicos podem modificar seletivamente muitas funções autônomas.

• Autônoma: atividades não estão sob controle consciente direto (SNA)

• Somática: funções conscientemente controladas (SNS)

Anatomia do SNA

Divisão em termos anatômicos

(Ver figura slide 5)

Ambas originam-se a partir dos núcleos no interior do SNC e dão origem às fibras eferentes pré-ganglionares que saem do tronco cerebral ou medula e terminam nos gânglios motores.

As fibras simpáticas pré-ganglionares deixam o SNC através dos nervos espinhais torácico e lombar.

As fibras parassimpáticas pré-ganglionares saem do SNC através dos nervos cranianos (especialmente terceiro, sétimo, nono e décimo) e da terceira e quarta raízes espinhas sacrais.

• Simpática (torocolombar) • Parassimpática (craniossacral)

Anatomia do SNA

Fonte: Silva P., 2002

Química neurotransmissora do SNA

Moléculas transmissoras primárias

Quase todas as fibras eferentes que saem do SNC são colinérgicas

A maioria das fibras parassimpáticas pós-ganglionares são colinérgicas.

A maioria das fibras simpáticas pós-ganglionares libera norepinefrina (noradrenalina).

Funções neurotransmissoras que

fornecem alvo para terapia farmacológica

• Acetilcolina (fibras colinérgicas) • Norepinefrina (fibras noradrenérgicas)

• Síntese; • Armazenamento; • Liberação da ação transmissora; • Conclusão da ação transmissora; • Funções do receptor.


Fonte: Katzung, 2010


TRANSMISSÃO COLINÉRGICA

A ACh é sintetizada no citoplasmas a partir da acetil-CoA e da colina pela ação da enzima acetiltransferase (ChAT – sintetizada nas mitocôndrias) processo rápido.

A colina é transportada do líquido extracelular para o terminal do neurônio pela transportador de colina da membrana dependente de sódio.

A ACh é transportada do citoplasma para o interior das vesículas por intermédio de um transportador associado à vesícula (VAT) que é impulsionado pelo efluxo de prótons.

A liberação das vesículas é dependente de cálcio extracelular e ocorre quando um potencial de ação atinge o terminal e desencadeia influxo de Ca2+ .


O Ca2+ interage com a VAMP na membrana da vesícula e desencadeia a fusão da membrana da vesícula com a membrana terminal e a abertura de um poro na sinapse.

A abertura do poro resulta na expulsão de várias centenas de quanta (forma como são armazenadas) de ACh no interior da fenda sináptica.

Após liberação a ACh pode se ligar e ativar um receptor de acetilcolina.

A acetilcolinesterase (AChE) quebra de forma eficiente a ACh em colina e acetato, terminando a ação do transmissor.


• CHT: transportador de colina • ChAT: colina acetiltransferase • ACh: acetilcolina • VAT: transportador associado à vesícula • VAMP: proteínas de membrana associada à vesículas • SNAP: proteínas associadas aos sinaptossomos



TRANSMISSÃO ADRENÉRGICA

A norepinefrina (NE) é o produto final na maioria dos neurônios simpáticos pós-ganglionares. Na médula supra-renal e em determinadas áreas do cérebro, a NE é transformada em epinefrina. Nos neurônios dopaminérgicos, a síntese termina em dopamina.

A tirosina é transportada para o interior da terminação noradrenérgica por um transportador de sódio (A).

A tirosina sofre ação da enzima tirosina hidroxilase que origina a dopa que sofre ação da dopa descarboxilase e origina a dopamina.

A dopamina é transportada para a vesícula pelo transportador vesicular de monoamina (VMAT) que é impulsionado pelo efluxo de prótons.


Nessa vesícula a dopamina é convertida em NE pela dopamina β-hidroxilase.

A liberação das vesículas é dependente de cálcio extracelular e ocorre quando um potencial de ação atinge o terminal e desencadeia influxo de Ca2+ .

O Ca2+ interage com a VAMP na membrana da vesícula e desencadeia a fusão da membrana da vesícula com a membrana terminal e a abertura de um poro na sinapse.

Após a liberação a NE se difunde para fora da fenda ou é transportada para o interior do citoplasma do terminal pelo transportador de NE (NET).


• A: transportador dependente de sódio • VMAT: transportador de vesicular de monoamina • NE: norepinefrina • VAMP: proteínas de membrana associada à vesículas • SNAP: proteínas associadas aos sinaptossomos



CO-TRANSMISSORES NOS NERVOS COLINÉRGICOS E ADRENÉRGICOS

As vesículas tanto dos nervos colinérgicos como adrenérgicos contém outras substâncias além do transmissor primário.

Podem atuar na promoção da ação mais rápida ou mais lenta para complementar ou modular os efeitos do transmissor primário. Função ainda não bem esclarecida.

Receptores autônomos

Receptores de acetilcolina

(colinorreceptores)

Receptores adrenérgicos

(adrenorreceptores)

Desenvolvimento de fármacos bloqueadores mais seletivos levou à denominação de subclasses. Ex: Adrenoreceptores α (receptores α1 e α2).

• Muscarínicos • Nicotínicos

• Adrenoreceptor α • Adrenoreceptor β • Receptor de Dopamina

Principais tipos de receptores autônomos Fonte: Katzung, 2010

Organização funcional da atividade autônoma

Efeitos diretos da atividade do nervo autônomo em alguns sistemas de órgãos



REGULAÇÃO PRÉ-SINÁPTICA

Presença de mecanismos de feedback inibitórios pré-sinápticos de controle na maioria das terminações nervosas.

Os receptores pré-sinapticos que respondem à substância transmissora primária liberada pela terminação nervosa são os auto-receptores (em geral são inibitórios).

Os receptores pré-sinápticos que respondem à muitas outras substâncias são os heterorreceptores que podem ser ativados por substâncias liberadas de outros terminais nervosos que fazem sinapse com a terminação nervosa.


REGULAÇÃO PÓS-SINÁPTICA

Duas perspectivas

MODIFICAÇÃO FARMACOLÓGICA DA FUNÇÃO AUTÔNOMA

A transmissão envolve mecanismos diferentes em diferentes segmentos do SNA.

Alguns fármacos produzem efeitos altamente específicos, enquanto outros são muito menos seletivos em suas ações.

• Modulação pela atividade no receptor primário • Modulação por outros eventos temporariamente associados

Transmissão colinérgica Transmissão adrenérgica



Fármacos ativadores dos colinorreceptores e inibidores da colinesterase


OUTUBRO/2016

Espectro de ação dos fármacos colinomiméticos

Os estimulantes do receptor de acetilcolina e os inibidores da colinesterase juntos compreendem uma grande número de fármacos que mimetizam a acetilcolina – agentes colinomiméticos.

HISTÓRICO

Estudos mostraram que o alcalóide muscarina mimetizava os efeitos da descarga nervosa parassimpática.

Aplicação de muscarina no gânglios e nos tecidos efetores autônomos (músculo liso, coração, glandulas exócrinas) mostrou que a ação parassimpaticomimética ocorria por ação nos receptores nas células efetoras.

Os efeitos da acetilcolina em si e de outros fármacos colinomiméticos nas junções neuroefetoras autônomas são chamadas de efeitos parassimpaticomiméticos e são mediados pelos receptores muscarínicos.


Os efeitos da acetilcolina em si e de outros fármacos colinomiméticos nas junções neuroefetoras autônomas são chamadas de efeitos parassimpaticomiméticos e são mediados pelos receptores muscarínicos.

Baixas concentrações do alcalóide nicotina estimulavam os gânglios autônomos e as junções neuromusculares do músculo esquelético, mas não as células efetoras autônomas.

Tanto os gânglios como os receptores do músculo esquelético eram rotulados como nicotínicos.

Mais tarde a acetilcolina foi reconhecida como transmissor fisiológico tanto nos receptores muscarínicos como nicotínicos.


Os colinorreceptores são membros ou das famílias ligadas à proteína G (muscarínicos) ou ao canal iônico (nicotínicos), com base em seus mecanismos de sinalização transmembrana.

Receptores muscarínicos a seletividade do agonista é determinada pelos subtipos de receptores muscarínicos e proteína G.

Os receptores muscarínicos

estão localizados:

• Membrana plasmática das células do SNC • Órgãos inervados pelos nervos parassimpático • Tecidos que não são inervados por esses nervos (céls. endoteliais) • Tecidos inervados por nervos colinérgicos simpáticos pós-ganglionares


Receptores nicotínicos são parte de um polipeptídio transmembrana cujas as subunidades formam canais iônicos cátion-seletivos.

Os receptores nicotinicos

estão localizados:

• Membrana plasmática das células pós-ganglionares • Em todos os gânglios autônomos • Músculos inervados por fibras motoras somáticas • Alguns neurônios dos SNC

Modo de ação dos fármacos colinomiméticos

Agentes colinomiméticos de ação direta: ligam-se e ativam os receptores muscarínicos ou nicotínicos.

Agentes colinomiméticos de ação indireta: produzem seus efeitos primários inibindo a acetilcolinesterase (hidrolisa a acetilcolina em colina e ácido acético).

• Agem onde a ACh é fisiologicamente liberada amplificadores de acetilcolina endógena.

• Alguns inibem a butirilcolinesterase (pseudocolinesterase) papel pequeno.

Aumenta a concentração de acetilcolina nas fendas

sinápticas e junções neuroefetoras

O excesso de acetilcolina estimula os

colinorreceptores a respostas aumentadas

AGENTES COLINOMIMÉTICOS

AÇÃO DIRETA AÇÃO INDIRETA

Agonistas de

receptor

Inibidores da

colinesterase

Ésteres da

colina (betanecol, carbacol,

metacolina)

Alcalóides (pilocarpina,

muscarina,

oxotremorina,

nicotina)

Carbamatos (neostigmina,

fisostigmina)

Organofosfatos (isoflurofato,

ecotiofato)

Farmacologia básica dos estimulantes do colinorreceptor de ação direta

Os colinomiméticos de ação direta podem

ser divididos com base na estrutura química

Alguns desse fármacos são altamente seletivos para o receptor muscarínico ou nicotínico ou ainda efeitos em ambos receptores (acetilcolina).

QUÍMICA E FARMACOCINÉTICA

ESTRUTURA

Ésteres de colina: o grupo amônio quartenário permanentemente carregado deixa-os relativamente insolúveis nos lipídios.

Alcalóides: foram identificados vários de origem natural e sintéticos

• Ésteres de colina (acetilcolina) • Alcalóides (musacrina e nicotina)


Ésteres de colina



Alcalóides



ABSORÇÃO, DISTRIBUIÇÃO E METABOLISMO

Os ésteres de colina são precariamente absorvidos e distribuídos para o SNC porque são hidrofílicos.

Os alcalóides terciários naturais são bem absorvidos a partir da maior parte dos locais de administração.


FARMACODINÂMICA

MECANISMO DE AÇÃO

AGONISTAS MUSCARÍNICOS

A ativação do sistema nervoso parassimpático modifica a função do órgão por meio de dois mecanismos principais.

Os receptores muscarínicos são do tipo acoplado à proteína G.

• A acetilcolina liberada ativa os receptores muscarínicos nas células efetoras para alterar diretamente o funcionamento do órgão. • A acetilcolina liberada interage com receptores muscarínicos nos terminais nervosos para inibir a liberação de seu neurotransmissor.


Ativam a cascata de inositol trifosfato (IP3), diacilglicerol (DAG) abertura dos canais de cálcio e liberação de cálcio.

Aumentam a concentração de GMPc.

Aumentam o fluxo de potássio através das membranas celulares cardíacas e o reduz nos gânglios e células do músculo liso.

Em alguns tecidos (coração e intestino) inibe a atividade de adenilciclase e modulam o aumento dos níveis de cAMP.


AGONISTAS NICOTÍNICOS

O receptor nicotínico nos tecidos musculares é uma pentâmero de quatro subunidades de glicoproteína.

O receptor nicotínico neuronial consiste

nas subunidades α e β

A ativação do receptor nicotínico causa despolarização da célula nervosa ou da membrana da placa terminal neuromuscular.

• A subunidade α quando ocupada por um agonista provoca uma mudança de conformação na proteína (abertura do canal) íons de Na e K se difundem rapidamente em seus gradientes de concentração. • A ligação do agonista em ambos os locais do receptor aumenta a probabilidade de abertura do canal.


A ocupação prolongada do receptor nicotínico abole a resposta efetora, além de impedir a recuperação elétrica da membrana pós-juncional paralisia muscular.

EFEITOS NO SISTEMA ORGÂNICO

OLHO

Músculo liso do esfíncter da íris: contração miose receptor M3

Músculo ciliar: contração acomodação ciliar receptor M3

SISTEMA CARDIOVASCULAR

Principais efeitos: redução da resistência vascular periférica e mudanças na frequência cardíaca.


Nodo sinoatrial redução da velocidade (cronotropia negativa) receptor M2.

Átrios redução da força contrátil (inotropia negativa) redução do perídio refratário receptor M2.

Nodo atrioventricular redução da velocidade de condução (dromotopria negativa) aumento do período refratário receptor M2.

Ventrículos pequena redução da força contrário (menor inervação parassimpática) receptor M2.

A diminuição direta da frequência sinoatrial e da condução atrioventricular frequentemente é contraposta pela descarga simpática reflexa redução da pressão arterial.

CORAÇÃO


Artérias dilatação via fator de relaxamento derivado do endotélio (EDRF – óxido nítrico) / Constrição (efeito de alta dose) receptor M2.

Veias dilatação via fator de relaxamento derivado do endotélio (EDRF – óxido nítrico) / Constrição (efeito de alta dose) receptor M3, M5.

Os efeitos cardiovasculares de todos os ésteres de colina são semelhantes à acetilcolina, sendo a potência e duração de ação a principal diferença.

Exceção: pilocarpina se administrada por via intravenosa ela pode produzir hipertensão após uma resposta hipotensiva inicial.

VASOS SANGUÍNEOS


SISTEMA RESPIRATÓRIO

Músculo brônquico contração (broncoconstrição) receptor M3 .

Glândulas brônquicas estimulação receptor M3.

TRATOGASTROINTESTINAL

Motilidade aumenta receptor M3.

Esfíncteres relaxamento receptor M3.

Secreção estimulação receptor M3.


TRATOGENITURINÁRIO

Músculo detrusor da bexiga contração receptor M3.

Músculo trígono e esfincter relaxamento receptor M3.

GLÂNDULAS SECRETORAS MISTAS

Sudoríparas, salivares, lacrimais, nasofaríngea secreção receptor M3.

SISTEMA NERVOSO CENTRAL

Contém tanto receptores muscarínicos como nicotínicos.

Cérebro é mais rico em receptores muscarínicos.

Medula espinhal contém preponderância de locais nicotínicos.


TRATO URINÁRIO INFERIOR


SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO

Os agentes nicotínicos causam ativação acentuada desses receptores e iniciam potenciais de ação nos neurônios pós-ganglionares .

A nicotina em si tem uma afinidade um pouco maior pelos receptores neuronais do que pelos nicotínicos do músculo esquelético.

JUNÇÃO NEUROMUSCULAR

Os receptores nicotinicos respondem tanto a acetilcolina como nicotina.

Quando ao agonista é aplicado ocorre uma despolarização imediatada da placa terminal, resultando em contração.

Farmacologia básica dos colinomiméticos de ação indireta

Apresentam seu efeito primário no local ativo da enzima acetilcolinesterase.

QUÍMICA E FARMACOCINÉTICA

ESTRUTURA

Álcoois simples que carregam um grupo amônio quartenário (Edrofônio).

Ésteres do ácido carbâmico dos álcoois que carregam grupos amônio quartenários e terciários (neostigmina).

Derivados orgânicos do ácido fosfórico (organofosforados).


Inibidores da colinesterase



Organofosforados inibidores da colinesterase



ABSORÇÃO, DISTRIBUIÇÃO E METABOLISMO

A absorção dos carbamatos quartenários pela conjuntiva, pele e pulmões é precária a carga permanente o torna insolúvel nos lipídios.

Distribuição no SNC é insignificante.

Fisiostigmina bem absorvida a partir de todos os locais e pode ser usada de maneira tópica no olho distribuída no SNC mais tóxica.

Os organofosforados (exceto ecotiofato) são bem absorvidos pela pele, pulmão, intestino e conjuntiva. São distribuídos para toda parte do corpo, inclusive SNC. Tais propriedades os tornam perigosos.


FARMACODINÂMICA

MECANISMO DE AÇÃO

A acetilcolinesterase é o alvo principal , mas a butirilcolinesterase também é inibida.

Todos inibidores da colinesterase aumenta a concentração de acetilcolina endógena nos colinorreceptores.

Álcoois quartenários (edrofônio): ligam-se reversivelmente de maneira eletrostática e através de ligações de hidrogênio ao local ativo, evitando o acesso da acetilcolina. Vida curta.

Ésteres de carbamato (neostigmina e fiostigmina): passam por hidrólise sequencial em duas etapas análoga a da acetilcolina. Vida mais prolongada.


Organofosforados: passam por uma ligação inicial e hidrólise pela enzima, resultando em um local ativo fosforilado. A ligação covalente fosforo-enzima é extremamente estável e hidrolisa na água a uma velocidade muito lenta.

EFEITOS NO SISTEMA ORGÂNICO

Os efeitos mais proeminentes ocorre no sistema cardiovascular e gastrointestinal, no olho e na junção neuromuscular do músculo esquelético.

SNC

Em baixas concentrações causam ativação difusa no eletroencefalograma e uma resposta subjetiva de alerta.

Em altas concentrações causam convulsões generalizadas.


OLHO, TRATO RESPIRATÓRIO, TRATO GASTROINTESTINAL, TRATO URINÁRIO

Semelhantes aos efeitos dos colinomiméticos de ação direta (slide 35-39)

SISTEMA CARDIOVASCULAR

No coração predominam os efeitos no ramo parassimpático.

Edrofônio, fisiostigmina ou neostigmina mimetizam os efeitos da ativação do nervo vagal no coração.

Em doses moderadas provocam bradicardia discreta, queda do débito cardíaco e nenhuma mudança ou pequena queda da pressão arterial.

Doses grandes (tóxicas) causam bradicardia mais acentuada e hipotensão.



Apresentam efeitos terapêuticos e tóxicos importantes.

Baixas concentrações prolongam moderadamente e intensificam as ações da acetilcolina fisiologicamente liberada aumenta a força de contração.

(especialmente nos músculos enfraquecidos por agentes neuromusculares semelhantes ao curare ou pela miastenia gravis).

Em concentrações maiores o acúmulo de acetilcolina pode resultar em fibrilação das fibras musculares.

Farmacologia clínica dos colinomiméticos

Os principais usos terapêuticos dos colinomiméticos são para doenças do olho (glaucoma, esotropia acomodativa), dos tratos gastrointestinais e urinário (atonia pós-operatória, bexiga neurogênica), da junção neuromuscular (miastenia gravis, paralisia neuromuscular induzida por curare) e muito raramente o coração (determinadas arritmias atriais).

Os inibidores da colinesterase são ocasionalmente usados no tratamento da superdosagem de atropina.

Vários inibidores da colinesterase têm sido usado para tratar pacientes com doença de Alzheimer.


USOS CLÍNICOS

OLHO

Tratamento do glaucoma agonistas muscarínicos e os inibidores da colinesterase reduzem a pressão intra-ocular ao causar contração do corpo ciliar de forma a facilitar o fluxo do humor aquoso e talvez também ao diminuir a taxa de sua secreção.

Glaucoma agudo de ângulo fechado combinação entre um agonista muscarínico direto e um inibidor da colinesterase após controle da pressão vem cirurgia.

Esotropia acomodativa (estrabismos causado por erro acomodativo hipermetrópico) agonista colinomimético.


TRATOS GASTRINTESTINAIS E URINÁRIO

Nos distúrbios com depressão da atividade do músculo liso sem obstrução fármacos colinomiméticos com efeitos muscarínicos diretos ou indiretos.

Exemplos: íleo pós-operatório / megacolo congênito / retenção de urina pós-operatório (bexiga neurogênica).

Ésteres de colina betanecol (mais amplamente usado).

Inibidores da colinesterase neostigmina (mais amplamente usado).

Pilocarpina foi muito usada para aumentar secreção salivar.

Cevimelina agonista muscarínico de ação direta usado para tratar boca seca.



Miastenia gravis é uma doença que afeta as junções neuromusculares do músculo esquelético um processo auto imune causa produção de anticorpos que se ligam às subunidades α do receptor nicotínico degradação acelerada do receptor e o bloqueio da ligação de acetilcolina aos receptores nas placas terminais do músculo.

Os inibidores da colinesterase são valiosos como terapia.

Edrofônio principalmente para teste diagnóstico.

Piridostigmina, neostigmina ou ambenônio são utilizados em terapia a longo prazo.


CORAÇÃO

Edrofônio foi usado para tratamento de taquicardia supraventricular paroxística.

SISTEMA NERVOSO CENTRAL

Donepezila, galantamina e rivastigmina são inibidores da acetilcolinesterase mais seletivo para o tratamento da disfunção congnitiva nos pacientes com Alzheimer.


Usos terapêuticos e duração da ação dos inibidores de colinesterase



TOXICIDADE

ESTIMULANTES MUSCARÍNICOS DE AÇÃO DIRETA

Pilocarpina e ésteres de colina em superdosagem provocam náuseas, vômitos, diarréia, urgência urinária, salivação, sudorese, vasoldilatação cutânea e constrição brônquica.

ESTIMULANTES NICOTÍNICOS DE AÇÃO DIRETA

Efeitos causados pela nicotina em si.

Toxicidade aguda: ações estimulantes centrais que causam convulsões; despolarização da placa terminal do músculo esquelético, que pode levar ao bloqueio da despolarização e à paralisia respiratória; hipertensão arritmias cardíacas.

Toxicidade crônica: efeitos relacionados ao tabagismo.


TOXICIDADE

INIBIDORES DA COLINESTERASE

A principal fonte de intoxicação aguda são os pesticidas.

Miose, salivação, sudorese, constrição brônquica, vômitos e diarréia.

Triostocresilfosfato em exposição crônica causa neuropatia associada à dismielização dos axônios.

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