Sumários

TP3

11 Março 2025, 15:30 • Francisco Rodrigues Pinto

Parâmetros quantitativos típicos de processos bioquímicos. Continuação da aula anterior.

Barreiras, Compartimentos e Gradientes na Regulação Bioquímica

11 Março 2025, 14:00 • Federico Herrera Garcia

Esta aula destaca o papel fundamental das barreiras biológicas, especialmente a membrana plasmática, na regulação celular:

  • A membrana plasmática atua como uma barreira seletiva, controlando trocas de substâncias entre a célula e o meio externo.

  • Existem vários mecanismos de transporte: difusão simples (para moléculas pequenas e lipossolúveis), canais e transportadores (para substâncias hidrossolúveis ou íons), endocitose (ingestão de partículas ou fluidos) e receptores que transmitem informação.

  • A permeabilidade depende do tamanho, carga e solubilidade das moléculas, assim como da presença de proteínas transportadoras.

  • A relação entre a área da membrana e o volume celular (A/V) influencia a rapidez com que substâncias são internalizadas.

  • A difusão facilitada segue uma cinética semelhante à das reações enzimáticas, sendo limitada pela saturação dos transportadores.

  • As barreiras cinéticas estão relacionadas à velocidade das reações químicas, enquanto as barreiras energéticas concernem à viabilidade termodinâmica e acoplamento das reações metabólicas.

  • Gradientes de concentração se formam devido ao consumo intracelular de substâncias e são essenciais para processos como a quimioterapia, metabolismo e atividade enzimática.

  • Barreiras como o epitélio digestivo e a barreira hematoencefálica regulam rigorosamente a entrada e saída de moléculas, influenciando a eficácia de fármacos e a homeostase celular.

  • A permeabilidade da membrana pode ser afetada por alterações na composição lipídica, temperatura e proteínas associadas.

Curvas Dose-Resposta na Regulação Bioquímica

10 Março 2025, 12:00 • Federico Herrera Garcia

A aula explora o conceito fundamental das curvas dose-resposta, essenciais em farmacologia, toxicologia e fisiologia para entender a relação quantitativa entre a exposição a substâncias e os efeitos biológicos resultantes.

Conceitos principais

  • Relação dose-resposta: Explica que a magnitude de uma resposta biológica depende da dose da substância administrada, desde o nível molecular (ex.: inibição enzimática) ao do organismo (ex.: sobrevivência).

  • Premissas: A resposta deve ser causal, proporcional à concentração no local de atuação, e deve haver método quantificável para o efeito.

  • Curvas com e sem limiar: Diferem na existência de uma dose mínima para efeito observável (limiar). As curvas podem ser lineares ou apresentar um limiar.

  • Hormese: Fenómeno em que baixas doses estimulam uma resposta benéfica, mas doses altas são prejudiciais — curva em forma de U.

  • Expressão quantitativa: Introduz conceitos como NOAEL (nível sem efeito adverso observado), LOAEL (nível com efeito adverso) e índice terapêutico (margem de segurança entre a dose eficaz e a dose tóxica ou letal).

  • Curvas graduais e quantais:

    • Graduais avaliam respostas contínuas individuais (ex.: pressão arterial).

    • Quantal avaliam respostas "tudo ou nada" numa população (ex.: mortalidade), usando distribuições de frequência e escalas probit.

  • Parâmetros das curvas: Potência (dose necessária para efeito), eficácia (máximo efeito), declive (rapidez do aumento do efeito) e variabilidade.

  • Interações de drogas/xenobióticos: As curvas permitem estudar antagonismo, sinergismo ou aditividade entre compostos.

Exemplos específicos

  • São apresentados vários exemplos experimentais sobre hormese, mostrando, por exemplo, efeitos positivos de baixas doses de radiação, poluentes, antibióticos ou agentes anti-tumorais, seguidos de toxicidade a doses elevadas.

  • O documento dá exemplos paradoxais como a água radium e inclui dados sobre exposição ao radão em Portugal e seus eventuais efeitos benéficos a baixas doses.

Modelos matemáticos

  • Apresenta fórmulas para modelar a ligação entre composto e recetor (afinidade/dissociação), além do modelo de Hill (extensão de Michaelis-Menten) para curvas de resposta.

  • Explica vantagens e limitações das transformações logarítmicas/probit para linearizar curvas sigmoides.

Relevância fisiológica e biomédica

  • Destaca o papel das curvas dose-resposta na avaliação de risco, desenvolvimento farmacêutico e compreensão de margens de segurança.

  • Introduz o conceito de "risco fantasma" e hormese em envelhecimento e respostas adaptativas a stress.

TP2

26 Fevereiro 2025, 12:30 • Francisco Rodrigues Pinto

Parâmetros quantitativos típicos de processos bioquímicos.

TP2

25 Fevereiro 2025, 15:30 • Francisco Rodrigues Pinto

Parâmetros quantitativos típicos de processos bioquímicos.