Ligações químicas de substâncias medicamentosas com receptores

Natureza da formação do complexo

A ligação do medicamento ao alvo receptor representa a soma de múltiplas interações intermoleculares. Para garantir uma fixação confiável, uma única ligação fraca não é suficiente. O complexo típico é mantido simultaneamente por dezenas de interações de Van der Waals e várias pontes de hidrogênio. Ao mesmo tempo, interações fortes (iônicas e, especialmente, covalentes) são significativamente mais raras.

Ligações químicas fortes

As variantes mais fortes de interação intermolecular incluem ligações covalentes e iônicas.

• Ligações covalentes. Formam-se por meio de um par de elétrons compartilhado. É o tipo de ligação mais forte, que resulta na união irreversível do fármaco ao receptor. Na farmacologia, esse tipo de interação é extremamente raro.
• Ligações iônicas. Surgem devido à atração eletrostática de cargas opostas. Em termos de força, são inferiores às covalentes, mas superiores às de hidrogênio.
• Ligações íon-dipolo e dipolo-dipolo. Formam-se quando dipolos induzidos aparecem no campo elétrico das membranas. Em suas características, são próximas às iônicas e muito típicas da interação de medicamentos com alvos.

Interações fracas

Apesar da baixa força de cada ligação individual, em conjunto elas garantem a fixação confiável do medicamento ao receptor.

• Ligações de hidrogênio. Surgem entre um átomo de hidrogênio positivo e elementos eletronegativos (nitrogênio, oxigênio, enxofre). Uma condição obrigatória é que a distância entre as moléculas não ultrapasse 0,3 nm.
• Ligações de Van der Waals. Interações universais que surgem entre quaisquer átomos devido à polaridade induzida (deslocamento de elétrons). Elas só são possíveis a distâncias criticamente curtas — até 0,2 nm. Com o menor afastamento das moléculas, a ligação se rompe.
• Ligações hidrofóbicas. Representam a união de moléculas apolares em um meio aquoso com o objetivo de minimizar o contato com a água.

Ligação reversível e irreversível

A natureza das ligações formadas determina diretamente a duração e as características do efeito do fármaco.

Ligação reversível É o principal mecanismo para a grande maioria dos fármacos. O complexo é mantido por ligações fracas (de hidrogênio, de Van der Waals) e é instável ao longo do tempo. Periodicamente, ele se decompõe em substância livre e receptor, o que é descritos pela cinética de reação reversível.

Ligação irreversível Ocorre quando uma ligação covalente forte é formada. Nesse caso, o medicamento não pode ser deslocado do receptor e sua ação não pode ser encerrada rapidamente. Para que a célula volte a ser sensível, ela precisa sintetizar novas proteínas receptoras. Um exemplo marcante é o bloqueador $\alpha$-adrenérgico fenoxibenzamina, cujo efeito dura até 48 horas (tempo de ressíntese dos receptores).

Questões de aulas e exames

O que mais estudar sobre o tema

• Cinética de reação reversível: constantes de associação e dissociação
• Mecanismos de ressíntese de proteínas receptoras pela célula
• Especificidade da ligação de fármacos a receptores alfa-adrenérgicos
• O papel dos dipolos induzidos na formação de ligações íon-dipolo

Outros tópicos da seção "Questões gerais de farmacologia"

Material preparado por professores da WhiteCoat Pro de acordo com o currículo de medicina. Possui caráter educacional.