Rang e Dale: Farmacologia
Reação de ligação (binding)
Apresentamos aqui alguns aspectos da chamada teoria do receptor, que se
baseia na aplicação da Lei da Ação das Massas às interações fármaco-
receptor e forma uma boa base para a interpretação de grande número de
dados quantitativos experimentais (Colquhoun, 2006).
REAÇÃO DE LIGAÇÃO (BINDING)
▼ A primeira etapa da ação farmacológica sobre receptores específicos
consiste na formação de um complexo fármaco-receptor reversível,
sendo as reações governadas pela Lei da Ação das Massas. Suponhamos
que um pedaço de tecido, como o músculo cardíaco ou o músculo liso,
contenha um número total de receptores, Ntot, para um agonista como a
epinefrina. Quando esse tecido é exposto a uma concentração xA de
epinefrina e alcança um estado de equilíbrio, certo número de
receptores, NA, fica ocupado, e o número de receptores vagos é reduzido
para Ntot – NA. Em geral, o número de moléculas de epinefrina aplicadas
ao tecido em solução excede em muito o Ntot, razão pela qual a reação
de ligação não reduz de modo apreciável o valor de xA. A magnitude da
resposta produzida pela epinefrina está associada (mesmo que não
saibamos como) ao número de receptores ocupados, sendo, pois, útil
levar em conta a relação quantitativa existente entre NA e xA. A reação
pode ser representada da seguinte maneira:
A Lei da Ação das Massas (que afirma que a velocidade de uma reação
química é proporcional ao produto das concentrações dos reagentes)
pode ser aplicada a essa reação.
No equilíbrio, as duas velocidades são iguais:
A constante de afinidade da ligação é dada por k+1/k–1 e, segundo a
Equação 2.3, é igual a NA/xA(Ntot – NA). Infelizmente, esta tem unidades
de concentração recíproca (l/mol), cujo uso, para alguns de nós, é um
pouco difícil. Em consequência, os farmacologistas tendem a usar a
recíproca da constante de afinidade, a constante de equilíbrio (K), que
tem unidades de concentração (mol/l).
Para o fármaco A, a sua constante de dissociação de equilíbrio (K A)6
pode ser representada como
A proporção de receptores ocupados, ou seja, a ocupação (P A), é igual a
NA/Ntot, que é independente de Ntot.
Assim, se a constante de equilíbrio de um fármaco for conhecida, é
possível calcular a proporção de receptores que este irá ocupar em
qualquer concentração.
A Equação 2.5 pode ser escrita da seguinte maneira:
Esse importante resultado é conhecido como equação de Hill-
Langmuir.7
Figura 2.14 Relação teórica entre ocupação e concentração do ligante. A relação está graficamente representada de acordo com a Equação 2.5. A. A curva obtida com o uso de escala linear para a concentração configura-se como uma hipérbole retangular. B. A curva obtida com o uso de escala logarítmica para a concentração mostra-se como uma sigmoide simétrica. K é definido no texto e nota de rodapé 6. A
A constante de dissociação de equilíbrio, KA, é uma característica do
fármaco e do receptor, tem as dimensões da concentração e é
numericamente igual à concentração do fármaco necessária para, em
equilíbrio, ocupar 50% dos locais (na Equação 2.5, observe que, quando
xA = KA, PA = 0,5). Quanto maior for a afinidade do fármaco pelos
receptores, menor será o valor de KA. A Equação 2.6 descreve a relação
existente entre a ocupação e a concentração do fármaco, gerando uma
curva característica conhecida como hipérbole retangular, conforme
mostra a Figura 2.14A. Em farmacologia é comum o uso de escala
logarítmica para a concentração, o que converte a hipérbole em uma
curva sigmoide simétrica (Figura 2.14B).
O mesmo tratamento é dispensado na análise dos dados obtidos em
experimentos nos quais a ligação do fármaco é medida diretamente (pp.
8-9, Figura 2.2). Nesse caso, a relação existente entre a quantidade
ligada (B) e a concentração do ligante (xA) deve ser:
em que B máx corresponde ao número total de pontos de ligação de
preparação (frequentemente expresso em pmol/mg de proteína). Para
exibir os resultados de forma linear, a Equação 2.6 pode ser rearranjada
da seguinte maneira:
O gráfico de B/xA versus B (conhecido como gráfico de Scatchard)
fornece uma reta a partir da qual tanto Bmáx quanto KA podem ser
estimados. Sob o ponto de vista estatístico, esse procedimento não está