Rang e Dale: Farmacologia

Humphrey P. Rang · Capítulo 524 de 751

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Rang e Dale: Farmacologia

Efeitos nos canais iônicos

Não é explicado como a simples introdução de uma molécula estranha

inerte na dupla camada lipídica pode causar tal distúrbio funcional. Dois

possíveis mecanismos, especificamente a expansão do volume e o

aumento da fluidez da membrana, foram sugeridos e testados

experimentalmente, mas ambos estão agora muito desacreditados, e a

atenção desviou-se dos lipídios para as proteínas, sendo a correlação da

potência com a solubilidade lipídica explicada pela ligação das

moléculas do anestésico aos bolsões hidrofóbicos dentro de alvos

proteicos específicos na membrana.

 

EFEITOS NOS CANAIS IÔNICOS

Após os estudos iniciais que demonstraram que os anestésicos podem ligar-

se a diferentes proteínas, assim como a lipídios, foi descoberto que os

anestésicos alteram diferentes tipos de canais iônicos (Franks, 2008). Para a

maioria dos anestésicos, não existem antagonistas competitivos conhecidos;

portanto, é negado esse enfoque para identificar os locais de ação. Assim, o

principal critério para a identificação de possíveis mecanismos de ação dos

anestésicos gerais é que, para que um efeito celular seja relevante nas ações

anestésica ou analgésica desses agentes, ele precisa ocorrer em

concentrações terapeuticamente relevantes.

Canais iônicos alça cys operados por ligantes. Praticamente todos os

anestésicos (com exceção de ciclopropano, cetamina e xenônio)2

potencializam a ação do GABA sobre os receptores GABAA (Antkowiak e

Rudolph, 2016). Como descrito em detalhes no Capítulo 39, os receptores

GABAA são canais ativados por ligantes de Cl-, formados por até cinco subunidades (geralmente compreendendo duas α, duas β e uma subunidade

ou δ). Os anestésicos podem ligar-se aos bolsões hidrofóbicos dentro de diferentes subunidades do receptor GABA para atuar como moduladores

alostéricos positivos.

 

Figura 42.2 Local de ligação putativo do propofol na subunidade β do receptor

GABAA. Um modelo molecular que mostra a posição de ligação aproximada do propofol na interface entre o domínio transmembranar e o domínio extracelular da subunidade β. (Com base no registro inicial por Yip et al., 2013. Nat. Chem. Biol. 9, 715-720.)

 

▼ Mutações específicas na sequência de aminoácidos da subunidade α

inibem as ações dos anestésicos voláteis, mas não aquelas dos

anestésicos intravenosos, enquanto mutações da subunidade β inibem

tanto os anestésicos voláteis quanto os intravenosos (Franks, 2008). Isso

sugere que os anestésicos voláteis podem ligar-se em uma interface

entre as subunidades α e β (análogos aos benzodiazepínicos que se

ligam em uma interface entre as subunidades α e /δ; ver Capítulo 39),

enquanto os anestésicos intravenosos, como o propofol, podem ligar-se

somente à subunidade β (Figura 42.2). No entanto, experiências com

recurso de cromatografia de afinidade sugerem que o etomidato pode

ligar-se a resíduos aminoácidos em ambas as subunidades (α e β). Surge

um nível maior de complexidade, uma vez que existem subtipos

diferentes de cada subunidade (ver Capítulo 39). As composições

diferentes das subunidades dão origem a subtipos sutilmente diferentes

de receptores GABAA e estes podem estar envolvidos em diferentes

aspectos da ação anestésica. Os conjuntos de receptores GABAA na

sinapse apresentam propriedades cinéticas e farmacológicas diferentes

dos que estão distribuídos em outros locais da célula (receptores

extrassinápticos; ver Capítulo 39). Os receptores GABAA

extrassinápticos contêm subunidades α4 e α6, bem como a subunidade δ

e, aparentemente, os anestésicos apresentam maior efeito potencializado

por esses receptores GABA A extrassinápticos.

 

Os anestésicos gerais também alteram outros canais alça cys neuronais

operados por ligantes, como os ativados por glicina (ver Capítulo 39),

acetilcolina e 5-hidroxitriptamina (ver Capítulo 40). Suas ações nesses

canais são semelhantes às ações nos receptores GABA A mas ainda não está clara a importância dessas ações na anestesia geral.

Canais de K+ com domínio de dois poros. Pertencem à família de

“retaguarda” dos canais de K+ que modulam a excitabilidade neuronal. São

formações homoméricas ou heteroméricas de uma família de subunidades

estruturalmente relacionadas (Bayliss e Barrett, 2008). Os canais que contêm as subunidades TREK1, TREK2, TASK1, TASK3 ou TRESK (ver

Capítulo 4, Tabela 4.2) podem ser diretamente ativados por baixas

concentrações de anestésicos gasosos e voláteis, reduzindo, assim, a

excitabilidade da membrana (Franks, 2008). Isso pode contribuir para os

efeitos analgésicos, hipnóticos e imobilizantes desses agentes. Os canais de

K+ com dois poros não parecem ser afetados pelos anestésicos intravenosos.

Receptores NMDA.O glutamato, principal neurotransmissor excitatório

no SNC, ativa três principais classes de receptores ionotrópicos – AMPA,

cainato e NMDA (ver Capítulo 39). Os receptores NMDA são um

importante local de ação para os anestésicos como o óxido nitroso, o

xenônio e a cetamina, os quais atuam, por diferentes vias, para reduzir as

respostas mediadas pelos receptores NMDA. O xenônio parece inibir os

receptores NMDA por meio da competição com a glicina pelo seu ponto

regulatório nesse receptor, enquanto a cetamina bloqueia o poro do canal

(ver Capítulo 39). Outros anestésicos inalatórios podem também exercer

efeitos em outras proteínas, como o receptor GABAA.

Outros canais iônicos.Os anestésicos também podem desencadear

ações nos canais de K+ mediados por nucleotídios cíclicos e nos canais

K ATP. Alguns anestésicos gerais inibem certas subunidades dos canais de Na+ ativados por voltagem. A inibição dos canais de Na+ pré-sinápticos

pode aumentar a inibição da liberação do transmissor nas sinapses

excitatórias.

Pode ser demasiadamente simplista pensar que cada anestésico

apresenta somente um mecanismo de ação: os anestésicos diferem em suas

ações e afetam a função celular de diferentes maneiras, portanto, a

existência de mecanismo único, provavelmente, não é suficiente.

Revisões abrangentes sobre as ações celulares e moleculares dos

anestésicos gerais podem ser encontradas em Schüttler e Schwilden (2008).