Rang e Dale: Farmacologia

Humphrey P. Rang · Capítulo 25 de 751

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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