Você já parou para pensar como esses remédios que você compra na farmácia atuam no seu corpo? Todos os fármacos são compostos químicos que apresentam diferentes interações químicas com um determinado alvo molecular. O fármaco é um composto químico que atua sobre um determinado receptor impedindo ou estimulando a sua ação biológica.

Essas interações químicas podem ser interações que nós estudamos no Ensino Médio, como, por exemplo, interações do tipo ligação de hidrogênio, interação de Van der Waals, interação iônica, entre outras.

Para se ter uma ideia da importância dessas alterações químicas no meio fisiológico, vou dar um exemplo do fármaco Aricept® , que tem como composto ativo a donepezila (Figura 1).

Figura 1. Estrutura do fármaco cloridrato de donepezila no Aricept®

Nós já conversamos sobre a donepezila no post “Alzheimer – Como tratar uma doença sem cura?”. Em 1996, a donepezila foi introduzida no mercado como um tratamento para a Doença de Alzheimer, pelas corporações farmacêuticas Eisai e Pfizer, com o nome comercial Aricept®.

A donepezila é um inibidor de acetilcolinesterase. Sendo assim, qual é seu alvo molecular? A enzima acetilcolinesterase. E qual é o objetivo da inibição da enzima acetilcolinesterase? Prolongar a atividade do neurotransmissor acetilcolina.

Para demonstrar as interações químicas do donepezila nesse processo de inibição reversível da enzima acetilcolinesterase, observe a Figura 2.

Figura 2. Fármaco Donepezila (Aricept@) ligado à enzima (em escala de cinza; PDB ID: 4EY7).

Quais tipos de interações químicas há entre os grupos químicos da donepezila (Figura 3) e a enzima acetilcolinesterase?

Figura 3. Principais grupos químicos da donepezila

A estrutura da donepezila exibe várias interações químicas com diferentes resíduos de aminoácido da enzima acetilcolinesterase e com água do meio (Figura 2). As interações destacadas na Figura 2 são:

  1. Interação hidrofóbica entre o anel benzil da donepezila com o aminoácido triptofano do sítio catalítico (Trp84).
  2. A porção indanona da donepezila empilha seu anel aromático com sítio periférico – ou seja, outra interação hidrofóbica com a porção aromática do aminoácido Trp286.
  3. O átomo de nitrogênio da piperidina forma ligação de hidrogênio mediada por água (H2O, Representado pela bola azul) com a hidroxila dos aminoácidos de Tyr341 e Tyr337.
  4. Ligação de hidrogênio com ajuda de água do meio biológico entre os grupos metoxi da unidade indanona com o grupo carbonila da Trp286.

No vídeo a seguir, é possível ter uma visão tridimensional da região do sítio ativo da enzima acetilcolinesterase contendo o fármaco donepezila:

Tudo isso que acabamos de ver sobre interações químicas com receptores do seu corpo vale para todos os fármacos que você compra na farmácia e até para os nutrientes, íons de metais e vitaminas da sua alimentação diária. Hoje, eu só gostaria que você percebesse que as interações químicas estão na sua vida o tempo todo, e são elas que permitem, por exemplo, que sua dor de cabeça passe com uma simples aspirina.

A química não é linda?

Se você tem alguma curiosidade, mande uma mensagem pra gente.

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Texto revisado por: Elaine Canisela

 

Referências bibliográficas

  1. Zemek, F. et al. Outcomes of Alzheimer’s disease therapy with acetylcholinesterase inhibitors and memantine. Expert Opin Drug Saf. 2014; 13 (6): 759-774. doi:10.1517/14740338.2014.914168.
Postdoctoral researcher at Embrapa | Website

Atualmente, sou pesquisadora na área de inovação tecnológica no Laboratório Multiusuário de Química e Produtos Naturais sediado na Embrapa - CE (Postdoc). Doutora em Química pela Unicamp (2017). Bacharel em química pela Universidade Federal do Ceará (2011). Interessada na popularização da ciência, parcerias, trocas de conhecimentos científicos e culturais. Tenho como hobby o ato de "aprender" . O conhecimento sempre me surpreende e fascina. Minha missão é compartilhar conhecimento e descobertas científicas.

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Gisele Silvestre

Atualmente, sou pesquisadora na área de inovação tecnológica no Laboratório Multiusuário de Química e Produtos Naturais sediado na Embrapa - CE (Postdoc). Doutora em Química pela Unicamp (2017). Bacharel em química pela Universidade Federal do Ceará (2011). Interessada na popularização da ciência, parcerias, trocas de conhecimentos científicos e culturais. Tenho como hobby o ato de "aprender" . O conhecimento sempre me surpreende e fascina. Minha missão é compartilhar conhecimento e descobertas científicas. Ciência para todos! Carpe Diem!

1 comentário

Prêmio Nobel de Química e Biomoléculas - Quimikinha · 23 de outubro de 2017 às 10:30

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