Inibidor da acetilcolinesterase

Acetilcolinesterase

Os agentes anticolinesterásicos, também como são chamados, pertencem a três grupos principais, de acordo com a natureza de sua interação com o sítio ativo, que determina a sua duração de ação. A maioria inibe de modo aproximadamente igual os diferentes tipos de colinesterases (acetilcolinesterase e pseudo-acetilcolinesterase), que catalizam a hidrólise de acetil-colina, evitando o excesso de acetil-colina e a consequente sobre-estimulação muscular.

Mecanismo de ação

A acetilcolinesterase (AChE) é a enzima responsável pela hidrólise do neurotransmissor acetilcolina (ACh) nas sinapses colinérgicas. Nestas sinapses a ACh atua transmitindo a mensagem de um neurônio a outro. Portanto, quando inibida a acetilcolinesterase é impedida de hidrolisar a acetilcolina, e dessa forma o neurotransmissor permanece ativo por um tempo maior na fenda sináptica, tal mecanismo melhora a transmissão colinérgica. 

Anticolinesterásicos é o termo usado para denominar os fármacos inibidores da AChE (IAChE). Essa classe farmacológica é usada  terapeuticamente para casos em que é necessário reverter o bloqueio neuromuscular promovido por miorrelaxantes adespolarizantes, no tratamento da miastenia gravis, atonia do músculo liso, no estrabismo^[1] e no tratamento dos sintomas da Doença de Alzheimer.^[2][3]

O mecanismo de ação desses inibidores de acetilcolinesterase envolve o bloqueio competitivo da enzima AChE, prolongando a duração e a intensidade da ACh nos terminais sinápticos.^[4] Além desse bloqueio, o grupo carbamil presente nos inibidores comumente utilizados (piridostigmina e neostigmina) liga-se à serina da AChE e a mantém no estado inativado por mais tempo. ^[5]

Histórico

O primeiro IAChE descoberto foi a fisostigmina, um alcaloide obtido do Physostigma venenosum L. Apesar de ter os efeitos colinérgicos conhecidos há muitos anos somente em 1923 a estrutura molecular da substância ativa foi elucidada. Em 1929 Stedman desvendou que os efeitos colinomiméticos da fisostigmina deviam-se à inibição reversível da AChE. Atualmente, este fármaco é aplicado no tratamento do glaucoma e em casos de overdose por compostos anticolinérgicos, como a atropina, e antidepressivos tricíclicos, como a amitripitilina. A neostigmina e a piridostigmina são análogos simplificados da fisostigmina. Ambos são fármacos empregados no tratamento de miastenia gravis e revertem os efeitos de bloqueadores neuromusculares, como os da tubocurarina.[1]

Classificação

Medicamentos inibidores reversíveis, por tipo:

Organofosforados

• • Metrifonato
• Carbamatos
  • Fisostigmina Assim como a neostigmina e a piridostigmina, a fisostigmina age reversivelmente no sítio esterásico da acetilcolinesterase. Como é mais lipossolúvel que os demais agentes, pode ser absorvida pelo trato gastrintestinal e atravessa a barreira hemato-encefálica.[2]
  • Neostigmina é o mais utilizado em anestesias. É um composto amônio quaternário que se liga reversivelmente ao sítio esterásico da acetilcolinesterase, tornando-a inativa por aproximadamente 30 minutos. A neostigmina é administrada por via endovenosa em doses de 0,05mg/Kg (máximo 5mg) e deve ser administrada com glicopirrolato 0,01mg/Kg ou atropina 0,02mg/Kg. O início de ação da neostigmina é de aproximadamente 2 minutos e seu efeito máximo ocorre em torno de 5 a 7 minutos. É excretada inalterada pelos rins e sua meia-vida é cerca de 45 minutos.[3]
  • Piridostigmina Esse agente tem início de ação mais lento que a neostigmina e sua duração é de várias horas. É utilizado mais frequentemente como tratamento para miastenia gravis [4]
  • Ambenônio
  • Rivastigmina
• Derivados da fenantrina
  • Galantamina
• Cafeína – Não-competitiva (também é um antagonista do receptor de Adenosina)^[6][7]
• Piperidinas
  • Donepezil ou E2020
• Tacrina ou tetrahidroaminoacridina (THA)
• Edrofônio Esse anticolinesterásico forma uma ligação iônica no sítio aniônico da enzima. A ligação é reversível e de curta duração, da ordem de poucos minutos. O edrofônio é utilizado como teste diagnóstico para a doença neuromuscular miastenia gravis. A potenciação da ACh pela droga resulta em aumento transitório da força muscular no paciente miastênico. É raramente utilizado para reverter os efeitos dos BNMs, uma vez que seus efeitos são de curta duração e o bloqueio pode aumentar após uma recuperação inicial. [5]

Anticolinesterásicos de ação curta

A única substância importante entre os agentes colinesterásicos de ação curta é o edrofônio,um composto amônio quartenário que se liga apenas ao sítio aniônico da enzima. Seu efeito dura de 5 a 10 minutos. A formação aniônica é facilmente reversível, e a ação da substância é muito curta.^[8]

Anticolinesterásicos de média duração

Os agentes anticolinesterásicos de média duração incluem a neostigmina e a piridostigmina, que são compostos de amônio quartenário de importância clínica e a fisostigmina (eserina), uma amina terciária de ocorrência natural na fava-de-calabar. Seus efeitos duram de 2 a 4h com dose máxima de 180 mg/dia.^[8]

Anticolinesterásicos de larga duração

O bromuro de distigmina possui o efeito mais largo de todos, mas o perigo de crises colinérgicas (excesso de parassimpático) é muito alto, então é pouco usado atualmente. ^[8]

Anticolinesterásicos irreversíveis

Os agentes anticolinesterásicos irreversíveis são compostos pentavelentes de fósforo que contêm um grupo lábil, como fluoreto (no diflos), ou um grupo orgânico (no paration e no ecotiopato). São usados como inseticidas e agrotóxicos. Estes agentes fosforilam espontaneamente a acetilcolinesterase, tornando o envenenamento por organofosforados muito perigoso. A pralidoxima, pode reativar a enzima revertendo a ligação.

Agrotóxicos

Os agrotóxicos inibidores da colinesterase são bem absorvidos por todas as vias: digestiva, respiratória e dérmica. Essa propriedade é decorrente da alta lipossolubilidade desses compostos. São biotransformados por enzimas oxidases, hidrolases e transferases, ocorrendo no fígado, principalmente por hidrólise, oxidação e conjugação com a glutationa.

Após a absorção, são rápida e amplamente distribuídos para vários tecidos e órgãos, atingindo concentrações maiores em fígado e rins. Alguns organofosforados altamente lipofílicos depositam-se no tecido adiposo e são liberados gradualmente durante vários dias após a exposição. Os carbamatos não se acumulam no organismo.

Os organofosforados atravessam facilmente a barreira hematoencefálica, enquanto os carbamatos não penetram efetivamente no sistema nervoso central, resultando em menor toxicidade neurológica.

Os organofosforados e carbamatos representam a principal classe de inseticidas envolvidos nos casos de intoxicação. Estes compostos inativam as enzimas acetilcolinesterase plasmática e eritrocitária, causando elevação nos níveis de acetilcolina, levando a uma síndrome colinérgica aguda, com o surgimento de sinais e sintomas muscarínicos, nicotínicos e no Sistema Nervoso Central (SNC), sendo estas manifestações dependentes da dose e da via de exposição envolvidas na ocorrência.

As manifestações muscarínicas são percebidas nos sistemas respiratório, gastrointestinal, cardiovascular e urinário, através de efeitos nas glândulas exócrinas e sintomas oculares. Já as nicotínicas surgem com efeitos na musculatura estriada e nos gânglios simpáticos. As principais manifestações clínicas no SNC são cefaléia, ansiedade, agitação, tremores, sonolência, dificuldade de fala, labilidade emocional, coma e convulsões.

Também são descritos na literatura sinais e sintomas tardios e intermediários, após intoxicação aguda por estes inseticidas, como a síndrome neurotóxica intermediária, caracterizada pela fraqueza muscular acentuada dos músculos da respiração e do pescoço, e a síndrome neurotóxica tardia, que se configura por uma polineuropatia tardia, assinalada por fraqueza muscular dos membros superiores e inferiores, seguida por hipertonia e anormalidades dos reflexos. Isso demonstra a gravidade destas ocorrências mesmo após um longo período da intoxicação.

Uso clínico

• Aumenta a motilidade gastro intestinal
• Atonia na bexiga
• Tratamento da miastenia grave
• Tratamento do glaucoma
• Reversão do bloqueio neuromuscular
• Íleo paralítico
• Mal de Alzheimer
• Intoxicação por drogas antimuscarínicas

Tratamento de intoxicação

O tratamento específico para este tipo de ocorrência é feito com a pralidoxima, um agente que reativa a enzima colinesterase e protege aquela que ainda não foi inibida pelo inseticida anticolinesterásico, e pela Atropina, um antagonista dos efeitos da acetilcolina.

Esses inseticidas são as substâncias mais empregadas nas áreas agrícolas e em programas de saúde pública, para o controle de vetores que transmitem doenças. Atualmente, centenas de ingredientes ativos e milhares de formulações estão disponíveis no mercado mundial, onde existe uma fabricação de, aproximadamente, 115 milhões de toneladas de inseticidas anualmente.

Devido à estrutura química destes produtos e sua atividade biológica na natureza, estes compostos têm apresentado risco potencial para humanos e para o meio ambiente. Vários estudos têm demonstrado que as intoxicações por inseticidas têm sido um problema de longa duração por toda África, Ásia, Europa e Américas.

Estima-se que ocorram de 1 a 5 milhões de casos de intoxicação por inseticidas todos os anos, resultando em centenas de mortes, principalmente entre trabalhadores agrícolas. A maioria destas intoxicações ocorre em países em desenvolvimento, onde a falta de higiene, informação ou controle adequado têm criado perigosas condições de trabalho(9,10). Apesar destes países representarem somente 25% do consumo global de inseticidas, eles contam com aproximadamente 99% dos relatos de morte.

Efeitos anticolinesterásicos

• Miose e contração do músculo ciliar
• Aumento da peristalse
• Náusea
• Broncoespasmo
• Aumento das secreções bronquiais
• Sudorese
• Salivação

Referências

1. DE FATIMA GONÇALVES DA SILVA, SINAI. «OCORRÊNCIA DE PBDES E PCBS EM MEXILHÕES E PEIXES DA BAÍA DE GUANABARA» 
2. Eloy, Josimar de Oliveira. «Dispersões sólidas de ácido ursólico para otimização do tratamento da doença de Chagas» 
3. Pauler, P. (abril de 1986). «Sybil P. Parker (ed.). Me Graw — Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms. 3rd ed., Mc Graw Hill Book Co., New York, St. Louis, San Francisco. 1984. 1846 p. $ 282.80. ISBN 0-07-045269-5». Crystal Research and Technology. 21 (4): 476–476. ISSN 0232-1300. doi:10.1002/crat.2170210408 
4. «Figure 1: Systems design schematics from: (A) Son et al. (2010); (B) Lau et al. (2010); (C) Fujiwara et al. (2011); and (D) Gjerlufsen et al. (2011).». Consultado em 25 de novembro de 2018 
5. Rang, H.P.; Dale, M.M.; Ritter, J.M.; Flower, R.J. (2007). «ACKNOWLEDGEMENTS». Elsevier: viii. ISBN 9780443069116 
6. Karadsheh, N; Kussie, P; Linthicum, DS (1991). «Inhibition of acetylcholinesterase by caffeine, anabasine, methyl pyrrolidine and their derivatives». Toxicology letters. 55 (3): 335–42. PMID 2003276. doi:10.1016/0378-4274(91)90015-X 
7. Pohanka, M (2014). «The effects of caffeine on the cholinergic system.». Mini Reviews in Medicinal Chemistry. 14 (6): 543–549. PMID 24873820. doi:10.2174/1389557514666140529223436 
8. «Cópia arquivada». Consultado em 18 de julho de 2015. Arquivado do original em 3 de março de 2016 

4. 1; 2; 3; 4http://grofsc.net/wp/wp-content/uploads/2013/06/FARMACOLOGIA-DOS-BLOQUEADORES-NEUROMUSCULARES-E-ANTICOLINESTARAXICOS.pdf

5. http://rvq.sbq.org.br/imagebank/pdf/v8n6a04.pdf

6. Inouye, K.; Oliveira, G. H. Avaliação crítica do tratamento farmacológico atual para Doença de Alzheimer. Infarma 2004, 15, 80. [Link]

7.Standaert, D. G.; Young, A. B. Em Goodman & Gilman. As bases farmacológicas da terapêutica, 10a. Ed.; Brunton, L. L.; Lazo, J. S.; Parker, K. L., eds.; Mc Graw Hill, 2006, cap. 20.

8. Silva, P. Em Farmacologia, 6a. Ed.; Silva, P., Eds.; Guanabara, 2002, cap. 32.

9. Richman & Agius, 2003; Conti-Fine et al., 2006; Ministério da Saúde, 2010; Skeie et al., 2010; Kim et al., 2011; Mohan et al., 2012

10. Rang, H.P.; Dale, M.M. (2011) Farmacologia. 7 ed. Rio de Janeiro: Elsevier.