Rang e Dale: Farmacologia
Bactérias
adversas (i. e., se o hospedeiro estiver imunocomprometido ou se uma
quebra de barreira resultar na colonização de qualquer outra localização
inapropriada do corpo humano).
Todos os organismos vivos podem ser classificados como procariontes,
células sem núcleo (p. ex., bactérias), ou eucariontes, células com núcleo
(p. ex., protozoários, fungos, helmintos). Em uma categoria separada estão
os vírus, que necessitam utilizar a maquinaria metabólica da célula
hospedeira para se replicar, constituindo, como tal, um tipo especial de
problema para o ataque quimioterápico. Escondidos nas sombras
taxonômicas estão os misteriosos agentes proteináceos, os príons (ver
Capítulo 40), que causam doença, mas resistem a todas as tentativas de
classificação e tratamento.
Virtualmente, todas as criaturas, hospedeiro e parasito, têm o mesmo
plano básico de DNA (com exceção dos vírus de RNA), pelo que muitos
processos bioquímicos são comuns à maior parte, se não a todos, os
organismos. Encontrar agentes que afetem os patógenos, mas não outras
células humanas, requer a identificação de diferenças bioquímicas
quantitativas ou qualitativas entre eles.
BACTÉRIAS
As bactérias são uma causa comum de doenças infecciosas leves e graves, e
a Figura 51.1 mostra, de maneira diagramática simplificada, os principais
componentes de uma célula bacteriana nocional e suas funções. Em torno
da bactéria está a parede celular, que caracteristicamente contém
peptidoglicanos (exceto no Mycoplasma). O peptidoglicano é único das
células procariontes e não tem equivalente em eucariontes. Na parede
celular está a membrana plasmática, que, tal como a das células eucariontes, consiste em uma bicamada fosfolipídica e proteínas. Funciona
como uma membrana seletivamente permeável a mecanismos de transporte
específicos para vários nutrientes. No entanto, nas bactérias, a membrana
plasmática não contém quaisquer esteróis (p. ex., colesterol), e isso pode
alterar a penetração de algumas substâncias químicas.
A parede celular suporta a membrana plasmática subjacente, que é
sujeita à pressão osmótica interna de cerca de 5 atmosferas nos organismos
gram-negativos e cerca de 20 atmosferas nos organismos gram-positivos
(ver Capítulo 52 para uma explicação completa da coloração de Gram). A
membrana plasmática e a parede celular juntas constituem o invólucro
bacteriano.
Figura 51.1 Diagrama da estrutura e do metabolismo de uma célula bacteriana
“típica”. A. Representação esquemática de uma célula bacteriana. B. Fluxograma que mostra a síntese dos principais tipos de macromoléculas de uma célula bacteriana. Reações de classe I resultam na síntese de moléculas precursoras necessárias para as reações de classe II, que resultam na síntese de moléculas constituintes; estas são depois montadas em macromoléculas por reações de classe III. (Modificada a partir de Mandelstam, J., McQuillen, K., Dawes, I. (Eds). 1982. Biochemistry of Bacterial growth. Blackwell Scientific, Oxford.)
Tal como nas células eucariontes, a membrana plasmática rodeia o
citoplasma e as organelas celulares. As células bacterianas não têm núcleo
ou mitocôndrias. Em vez disso, o material genético, na forma de um único
cromossomo contendo toda a informação genética, localiza-se no citoplasma sem membrana nuclear circundante, e a energia celular é gerada
por sistemas enzimáticos localizados na membrana plasmática, e não em
organelas dedicadas.
Reações bioquímicas que são potenciais alvos para fármacos
antibacterianos são mostradas na Figura 51.1. Estas podem ser classificadas
em três grupos:
• Classe I: as reações catabólicas envolvidas na utilização de glicose, ou
outra fonte de carbono alternativa, para a geração de energia (ATP) e
síntese de compostos de carbono simples usados como precursores na
próxima classe de reações
• Classe II: vias sintéticas que utilizam estes precursores em uma síntese
dependente de energia de todos os aminoácidos, nucleotídios,
fosfolipídios, aminoaçúcares, carboidratos e fatores de crescimento
necessários para sobrevivência e crescimento celular
• Classe III: reações anabólicas que juntam essas pequenas moléculas em
macromoléculas – proteínas, RNA, DNA, polissacarídios e
peptidoglicano.
Outros potenciais alvos farmacológicos incluem estruturas formadas, por
exemplo, a membrana celular, os microtúbulos nos fungos ou tecido
muscular nos helmintos. Considerando esses alvos, será dada ênfase às
bactérias, mas também será feita referência aos protozoários, helmintos,
fungos e vírus. A classificação a seguir não é inflexível; um fármaco pode
afetar mais de uma classe de reações ou mais de um subgrupo de reações
em uma classe.