0 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE FARMÁCIA TUANNY DE CÁSSIA DIAS ASSUNÇÃO FARMACOGENÉTICA E FARMACOGENÔMICA COMO TRATAMENTO AUXILIAR DO TABAGISMO Anápolis 2015 1 TUANNY DE CÁSSIA DIAS ASSUNÇÃO FARMACOGENÉTICA E FARMACOGENÔMICA COMO TRATAMENTO AUXILIAR DO TABAGISMO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Coordenação do Curso de Farmácia da Universidade Estadual de Goiás como requisito parcial necessário à obtenção do título de Bacharel em Farmácia. Orientadora: Profa. Me. Fabiana Gonçalves dos Reis Anápolis 2015 2 Assunção, Tuanny de Cássia Dias. Farmacogenética e farmacogenômica como tratamento auxiliar do tabagismo/ Tuanny de Cássia Dias Assunção; Fabiana Gonçalves dos Reis – 2015. 63 f. Orientador: Prof. Me. Fabiana Gonçalves dos Reis TCC (Graduação), Universidade Estadual de Goiás, Unidade Universitária de Ciências de Ciências Exatas e Tecnológicas, 2015. 1. metabolismo de fármacos. 2. medicina personalizada. 3. polimorfismo genético – Goiás (Estado). I. Reis, Fabiana Gonçalves dos. II. Título. 3 4 Dedico este trabalho aos meus pais Cícero Alves da Assunção e Terezinha Assunção e ao meu irmão Cícero Júnior. Dias 5 AGRADECIMENTOS Primeiramente gostaria de agradecer a Deus por me dar força, paciência, conhecimento e sabedoria para que conseguisse realizar este trabalho. Agradeço aos meus pais, Cícero e Terezinha, que sempre me ensinaram a importância dos estudos, por todo apoio que sempre me deram para que conseguisse estudar em outra cidade, pelo amor imenso que recebo. Ao meu irmão Júnior pela amizade e companheirismo, que foram muito importantes neste período. Aos meus familiares, em especial os meus avós, Moisés e Horacina, que sempre me incentivavam a estudar. Aos meus tios, Adilson e Gerlinda, e minhas primas, Anne e Luiza, pelo suporte e amor que sempre me deram. Ao meu namorado Guilherme, pela paciência, companheirismo e apoio em tudo na minha vida. À minha orientadora, professora Fabiana Gonçalves dos Reis, pela paciência, dedicação, pelos ensinamentos e pela generosidade de ter aceitado me auxiliar nesta etapa muito importante da minha formação acadêmica. Muito Obrigada! 6 RESUMO O tabagismo constitui um grande problema mundial, responsável pelo desenvolvimento de diversas doenças, que atinge indivíduos de várias idades e classes sociais em todo o mundo. Devido ao conhecimento da toxicidade dos produtos derivados do tabaco e os problemas associados ao seu uso, existem vários tratamentos farmacológicos utilizados para cessar o tabagismo. A farmacogenética e a farmacogenômica estudam as interferências das variações do material genético de cada indivíduo no metabolismo de fármacos, fornecendo informações para que seja possível identificar os perfis genéticos relacionados aos efeitos desejáveis para um medicamento específico. Devido à importância do assunto, a presente revisão relaciona os fatores genéticos relevantes para o tabagismo. A revisão de literatura foi realizada durante o período de novembro de 2014 a junho de 2015 utilizando-se as bases de dados científicas MEDLINE-Bireme e SciELO nas línguas portuguesa, inglesa e espanhola. As palavras-chaves utilizadas em português foram: farmacogenética, tabagismo, tratamento, farmacogenômica e nicotina. Em inglês foram utilizadas: pharmacogenetic, smoking, treatment, pharmacogenomics and nicotine; e em espanhol: farmacogenética, fumar, el tratamiento, la farmacogenómica e la nicotina. Os polimorfismos que ocorrem nos genes que codificam as enzimas CYP2A6, CYP2D6, CYP2B6, monoaminoxidase e catecol-orto-metiltransferase, apresentam influências na dependência do tabaco, assim como, os polimorfismos nos genes que codificam os receptores dopaminérgicos, serotoninérgicos. Apenas alguns indivíduos obtém sucesso no abandono do tabaco utilizando os tratamentos atuais disponíveis, isso se deve ao fato das variações genéticas de cada indivíduo. Através dessas informações são necessárias a realização de tratamentos personalizados de acordo com a genética para a cessação do tabagismo. Estudos mais aprofundados são necessários para que se conheçam melhor estes genes e que outros sejam identificados com esta associação. A tendência é cada vez mais investir em um tratamento individualizado e personalizado. PALAVRAS-CHAVE: metabolismo de fármacos, medicina personalizada, polimorfismo genético. . 7 ABSTRACT Smoking is a major global problem, responsible for the development of various diseases, which affects individuals of various ages and social classes worldwide. Due to the knowledge of the toxicity of tobacco products and problems associated with their use, there are various pharmacological treatments for smoking cessation. Pharmacogenetics and pharmacogenomics study the interference of variations in the genetic material of each individual in the metabolism of drugs by providing information so that you can identify genetic profiles related to the effects desired for a particular medicine. Due to the importance of the subject, this review relates the relevant genetic factors for smoking. A literature review was conducted during the period from November 2014 to June 2015 using the scientific databases MEDLINEBIREME and SciELO in Portuguese, English and Spanish. The key words used in Portuguese were pharmacogenetics, smoking, treatment, pharmacogenomics and nicotine. English were used: pharmacogenetic, smoking, treatment, pharmacogenomics and nicotine; and Spanish: pharmacogenetics, smoking, el tratamiento, la la pharmacogenomics and nicotine. The polymorphisms that occur in genes encoding the enzymes CYP2A6, CYP2D6, CYP2B6, MAO and catechol-Omethyltransferase, have influences on tobacco dependence, as well as polymorphisms in the genes encoding dopaminergic, serotonergic receptors. Only a few individuals succeed in smoking cessation using current treatments available, it is because of genetic variations of each individual. Through these information are necessary to carry out personalized treatments according to genetics to smoking cessation. Further studies are needed to get to know better these genes and others to be identified with this association. The trend is increasingly investing in an individualized and personalized treatment. KEY-WORDS: metabolism of drugs, personalized medicine, genetic polymorphism. 8 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS INCA Instituto Nacional de Câncer CID Classificação Internacional de Doenças CID-10 Décima Revisão da Classificação Internacional de Doenças PNS Pesquisa Nacional da Saúde IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística SNC Sistema Nervoso Central nAchR Receptores Colinérgicos Nicotínicos MAO Enzima Monoaminoxidase VIGITEL Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito Telefônico SNP’s (Single Nucleotide Polymorphism - Polimorfismos de Nucleotídeo Único) PCR (Polymerase Chain Reaction - Reação em Cadeia da Polimerase) DR Receptor de Dopamina CYP Enzima do Citocromo P450 COMT Enzima Catecol-orto-metiltransferase TCC Terapia Comportamental Cognitiva TRN Terapia de Reposição de Nicotina IARC (International Agency for Research Internacional de Pesquisas em Câncer FDA (Food and Drug Administration) on Cancer - Agência 9 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Fórmula molecular da nicotina e os seus dois principais metabólitos ...... 22 Figura 2 - Nicotina: ação sobre os centros nervosos ................................................ 26 Figura 3 - Receptor colinérgico nicotínico formado pelas subunidades α, β, γ, δ ..... 27 Figura 4 - Principais causas de mortes e relação com o tabagismo ........................ 35 Figura 5 - Porcentagem de fumantes no Brasil de 2006 a 2014............................... 36 Figura 6 - Porcentagem de fumantes por diferenciação de sexo ............................. 36 Figura 7 - Capitais brasileiras com maior porcentagem de fumantes por ano .......... 37 Figura 8 - Percentual de fumantes por tipo de produto no Brasil.............................. 38 Figura 9 - Relação entre os diferentes grupos de resposta a mesma dose de um fármaco ..................................................................................................................... 39 10 LISTA DE TABELAS Tabela 1- Componentes presentes na fumaça particulada e gasosa do cigarro ...... 24 Tabela 2- Genes relevantes para o tabagismo ........................................................ 49 11 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 12 2. OBJETIVO ............................................................................................................ 14 2.1. OBJETIVO GERAL ............................................................................................ 14 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................. 14 3. METODOLOGIA ................................................................................................... 15 3.1 TIPO DE ESTUDO ............................................................................................. 15 3.1.1 Fontes.............................................................................................................. 15 3.1.2 Coleta de Dados ............................................................................................. 15 3.1.3 Análise e Interpretação dos Resultados ..................................................... 16 3.1.4 Discussão dos resultados ............................................................................. 16 4. REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................ 17 4.1. TABAGISMO ...................................................................................................... 17 4.1.1. Histórico do tabaco ....................................................................................... 17 4.1.2. Composição química do tabaco .................................................................. 21 4.1.3. Mecanismo de Ação da Nicotina ................................................................. 26 4.1.4. Farmacocinética da Nicotina ....................................................................... 32 4.1.5. Dados Epidemiológicos do Tabagismo ...................................................... 34 4.2. FARMACOGENÉTICA E FARMACOGENÔMICA ............................................. 38 4.2.1. Conceitos Gerais e Medicina Personalizada .............................................. 38 4.2.2. Fatores Genéticos Relevantes para o Tabagismo ..................................... 42 4.2.3. Farmacogenética Aplicada ao Tabagismo .................................................. 46 4.2.4. Avanços e Perspectivas .............................................................................. 50 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 53 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 54 12 1. INTRODUÇÃO O tabaco é uma droga lícita responsável pela morte de uma grande quantidade de seus usuários. O consumo do tabaco desencadeia a morte de seis milhões de pessoas em todo o mundo por ano e parte dessas mortes ocorrem prematuramente, além dos malefícios e mortes devido ao fumo passivo (WHO, 2015). No entanto, o uso do tabaco é comum em todo o mundo provavelmente devido ao baixo preço, comércio ilegal, propaganda e promoção e políticas públicas inconsistentes contra o seu uso (INCA, 2007; WHO, 2008). Devido à composição química do tabaco não existem limites seguros de exposição para os seres humanos, pois no tabaco encontram-se altos níveis de nicotina, substâncias tóxicas e cancerígenas (WHO, 2009). O tabagismo é uma doença que surge devido à dependência da nicotina e constitui um grave problema para a saúde pública. Considerado um dos principais fatores de risco evitável à saúde (IBGE, 2014), o tabagismo pode causar aproximadamente cinquenta tipos de enfermidades. Na Décima Revisão da Classificação Internacional de Doenças (CID-10), o tabagismo está incluso no grupo dos transtornos mentais e de comportamentos decorrentes do uso de substâncias psicoativas. O início do consumo é em média aos 15 anos, por isso é considerada uma doença pediátrica. O seu tratamento segue a mesma rotina de hipertensão ou diabetes, sendo uma doença crônica que necessita de tratamento e acompanhamento diário (INCA, 2007). O uso do tabaco é desencadeado devido a fatores ambientais e genéticos, que levam ao desenvolvimento da dependência (JONES, BENOWITZ, 2002). Segundo Jones e Benowitz (2002), os fumantes continuam fumando devido à dependência da nicotina. Apesar de 70% dos fumantes terem interesse de parar de fumar, a cada ano apenas 1% obtêm sucesso. A cessação definitiva do tabagismo ocorre somente, em sua grande maioria, após várias tentativas e recaídas, sendo comum em todos os contextos sociais (CHATKIN, 2006). Segundo Nunes (2006) Reis e Fortes (2012), os fatores genéticos estão diretamente relacionados à dependência da nicotina. As variações/ genéticas dos indivíduos poderão influenciar na quantidade de nicotina necessária para satisfazer 13 às necessidades do dependente, assim como poderá influenciar no metabolismo de drogas usadas para o tratamento da dependência tabágica (AKRODOU, 2015). Devido ao conhecimento de que o genótipo do indivíduo é fundamental para a determinação do metabolismo dos fármacos, surge a farmacogenética e a farmacogenômica, que em síntese, ambas estão envolvidas no estudo do material genético e sua relação com a resposta farmacológica. O objetivo da farmacogenômica é fornecer os dados essenciais para a identificação dos perfis genéticos que caracterizam os pacientes, de forma que se tenha o conhecimento, fornecido pela farmacogenética, das prováveis reações adversas e efeitos terapêuticos, devido à administração de um fármaco (ROSES, 2001). De acordo com estudos de Patterson et al. (2008), a genética de um indivíduo contribui para que ele desenvolva a dependência da nicotina ou para que ele tenha uma resistência em se tornar dependente. Devido a isso, o tratamento do tabagista pode se basear de forma individual de acordo com o genótipo para aumentar as chances de sucesso no tratamento da dependência da nicotina (LICINIO, WONG, 2002). Devido à variabilidade do material genético de quaisquer indivíduos, é de grande relevância que o tratamento do tabagista seja individualizado e personalizado de acordo com a sua composição genética (AKRODOU, 2015). Sendo assim, este trabalho tem por finalidade relacionar fatores genéticos relevantes para o desencadeamento da dependência tabágica, assim como, a importância da farmacogenética e da farmacogenômica para o sucesso no tratamento dessa doença crônica. 14 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GERAL Relacionar fatores genéticos relevantes para o desencadeamento da dependência tabágica, assim como, a importância da farmacogenética e da farmacogenômica para o sucesso no tratamento dessa doença crônica. 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 2.2.1. Expor os problemas desencadeados pelo uso de produtos derivados do tabaco desde o início histórico do seu consumo até a atualidade. 2.2.2. Descrever sucintamente os genes envolvidos nos mecanismos de predisposição ao uso do tabaco e nos processos de dependência e tolerância ao tabaco. 2.2.3. Relacionar os benefícios obtidos a partir dos estudos da genética de cada indivíduo em relação ao uso de fármacos para a cessação do tabagismo. 15 3. METODOLOGIA 3.1 TIPO DE ESTUDO A revisão de literatura foi realizada durante o período de novembro de 2014 a junho de 2015 utilizando-se as bases de dados científicas MEDLINE-Bireme e SciELO nas línguas portuguesa, inglesa e espanhola. As palavras-chaves utilizadas em português foram: farmacogenética, tabagismo, tratamento, farmacogenômica e nicotina. Em inglês foram utilizadas: pharmacogenetic, smoking, treatment, pharmacogenomics and nicotine; e em espanhol: farmacogenética, fumar, el tratamiento, la farmacogenómica e la nicotina. Para a realização deste trabalho, foram utilizados artigos científicos e revistas direcionadas ao tema proposto obtidos na busca eletrônica nas bases de dados supracitadas. Foram também utilizados livros da área médica que possuíam o assunto proposto nesta revisão e sites de instituições governamentais de saúde nacionais e internacionais. 3.1.1 Fontes Para a seleção das fontes, foram consideradas como critérios de inclusão as bibliografias que abordassem o problema proposto e publicadas no período entre 2000 e 2015. Os critérios de exclusão, após a verificação de título e resumo, foram em relação àquelas bibliografias que não atenderam à temática farmacogenética e farmacogenômica e/ou tratamento do tabagismo. 3.1.2 Coleta de Dados A coleta de dados seguiu a seguinte premissa: a) Leitura Exploratória de todo o material selecionado (leitura rápida que objetiva verificar se a obra consultada é de interesse para o trabalho); b) Leitura Seletiva (leitura mais aprofundada das partes que realmente interessam); c) Registro das informações extraídas das fontes em instrumento específico (autores, ano, método, resultados e conclusões). 16 3.1.3 Análise e Interpretação dos Resultados Nesta etapa foi feita a leitura analítica com a finalidade de ordenar e sumariar as informações contidas nas fontes, de forma que estas possibilitassem a obtenção de respostas em relação ao problema proposto. 3.1.4 Discussão dos resultados As categorias que surgiram da etapa de análise foram avaliadas e discutidas a partir do referencial teórico relativo à temática do estudo. 17 4. REVISÃO DE LITERATURA 4.1. TABAGISMO 4.1.1. Histórico do Tabaco Há mais de 500 anos o hábito de fumar vem sendo registrado na história da população mundial, sendo então, uma das mais sérias pandemias criadas pelo ser humano (HORTENSE et al., 2008). A Nicotiana tabacum é originária da América do Sul onde ocorreu a disseminação inicial do tabaco. Os aborígenes americanos tinham o costume de fumar as folhas de tabaco em cerimônias religiosas. Todas as culturas indígenas da época tinham esse ritual, em que o líder fumava o tabaco e entrava em transe durante as cerimônias (OLIVEIRA, SANTOS, FUREGATO, 2014). Além de serem utilizadas durante as cerimônias religiosas, as folhas do tabaco também serviam como planta medicinal, pois a planta era considerada uma erva com grandes propriedades medicinais sendo utilizada para mais de 59 tipos de doenças, sob diferentes formas como: fumo e infusões. No entanto, o uso das folhas do tabaco de forma medicinal entrou em declínio até desaparecer, ao contrário do uso para obtenção do prazer que até a atualidade é praticado em todos os continentes (HORTENSE et al., 2008). Quando Colombo chegou à América realizava-se o plantio do tabaco no continente. Na Europa o tabaco chegou por quatro caminhos no século XVI: Espanha, Portugal, França e Inglaterra. O tabaco espalhou-se rapidamente pela Europa, sendo então o seu primeiro contato com o mundo civilizado. Cinquenta anos após a sua chegada, o cachimbo de tabaco era consumido por diversos indivíduos, tanto por nobres quanto por soldados, marinheiros e plebeus (CHARLTON, 2004). Assim que chegou à Europa o tabaco alterou o contexto da política econômica dos governos, tornando-se a maior fonte de renda. Em 1560 o tabaco chega às mãos de Jean Nicot, que era embaixador da França. Nessa época o tabaco era denominado de “petum”. Jean Nicot atribuiu à erva a cura da úlcera que ele tinha na perna, e enviou à rainha da França que utilizou o tabaco em infusão para curar sua enxaqueca crônica. O “petum” ficou então conhecido como “erva da rainha”. Em 1651 Jean Nicot levou as sementes da “erva da rainha” para a Itália, 18 sendo então cultivadas no Vaticano. Os clérigos passaram a fazer uso do tabaco, até que o Papa Urbano VIII decidiu interditar os fumantes, condenando-os à excomunhão (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004). Quando o tabaco chegou à Inglaterra, o Rei James I desaprovou totalmente o seu uso e iniciou a primeira campanha antitabagista no início do século XVII. O Rei da Inglaterra teve o auxílio do parlamento que impôs um imposto substancial sobre o tabaco (CUNHA et al., 2007). Em 1737 Carl von Lineé foi o primeiro a classificar cientificamente o tabaco em Nicotiana tabacum e as variedades Nicotiana rustica, Nicotiana glutinosa e Nicotiana penicilat, em homenagem a Jean Nicot. Vauquelin em 1808 identificou no extrato do tabaco um princípio básico nitrogenado, denominando-o de “nicotianina”. Após 20 anos outros cientistas também identificaram esse mesmo princípio como “nikotin”, mas o vocábulo nicotina já era conhecido. Em 1840 a fórmula química bruta da nicotina foi determinada CH10H14N2 e somente em 1890 a nicotina foi sintetizada pela primeira vez (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004). O tabaco era inicialmente consumido na forma de cachimbos e também na forma de charutos. Outros métodos para a obtenção da nicotina proveniente do tabaco foi através do rapé, que era um fino pó fermentado de tabaco, e também a mascagem das folhas do tabaco (CUNHA et al., 2007). No mundo civilizado a maneira comum de consumir o tabaco era na forma de cachimbo, sendo essa forma a mais dominante por quase três séculos. Nessa época as fábricas de cachimbos prosperaram e expandiram por toda Europa e América do norte. O charuto também era bastante comum entre os abastados no século XIX, significando então um status econômico-social (VIEGAS, 2008). A população desabastada utilizava comumente o rapé sobre o dorso do polegar da mão formando uma fosseta triangular, já a utilização do tabaco em forma de cigarro surgiu no final do século XIX. Em 1880 nos Estados Unidos aumentou rapidamente o consumo de cigarro, pois foi desenvolvida uma máquina que produzia cerca de duzentos cigarros por minuto. Logo surgiram máquinas que produziam centenas de milhares diariamente (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004). Com a industrialização do cigarro e através dos grandes investimentos em propagandas, houve um crescimento intenso de seu consumo principalmente na 19 primeira metade do século XX. Nessa época o cigarro era visto como sinônimo de beleza, luxo, charme e virilidade, sendo considerado um objeto de desejo de milhões de pessoas (HORTENSE et al., 2008; KÜMPEL et al., 2014; OLIVEIRA, SANTOS, FUREGATO, 2014). O consumo do cigarro era predominante entre os homens e aumentou ainda mais após a segunda guerra mundial expandindo o seu consumo entre as mulheres (CUNHA et al., 2007; KÜMPEL et al., 2014). No século XX, no Brasil, surge o chamado “sistema integrado de produção de fumo” criado pela British American Tobacco (BAT). Uma empresa controladora acionária da Souza Cruz, indústria de cigarros, que proporcionou ainda mais a produção e o consumo do tabaco (CAPRINO, FILHO, 2006). A disseminação do consumo de cigarros foi influenciada por fatores como a disponibilidade, o poder aquisitivo e a aceitação social (KÜMPEL et al., 2014). De acordo com um estudo realizado por Davoglio e Tolotti (2010), as propagandas de cigarros tendem a acompanhar o momento histórico e social em que são veiculadas, apresentando-se de modo contextualizado com a cultura e os avanços científicos. A propaganda atua no fator comportamental e como estimulador de uma atitude pré-existente ao hábito de fumar, pois funcionaram com um estímulo às imagens de glamour e sucesso (CAPRINO, FILHO, 2006). Desde o início do século XX as propagandas de cigarro mostravam mulheres nuas ou sedutoras e, a partir dos anos 50, introduzem a virilidade masculina como símbolo máximo. Como por exemplo, uma das marcas mais famosas de cigarros da época, Hollywood, tenta trazer a ideia do consumo de cigarros associada ao glamour do cinema, utilizando slogans como “Um Oscar de qualidade” ou “Um Oscar de sabor” (CAPRINO, FILHO, 2006; KÜMPEL et al., 2014). Com o objetivo de atingir um público cada vez mais jovem, as campanhas de cigarros se associavam a eventos esportivos como a Fórmula 1. Assim, além do grande poder de sedução do cigarro, ligado a beleza, ele passou a ser associado a atividades de transgressão e aventura. Desta forma, induzia-se os adolescentes e jovens que se sentem atraídos por esse tipo de aventura (CAPRINO, FILHO, 2006; KÜMPEL et al., 2014). A partir de 1962 começaram a serem publicados artigos e relatórios que relacionavam o tabagismo e os danos à saúde. O primeiro foi publicado pelo The Royal College of Physicians. Em 1964 o US Public Health Service Report e em 1968 o Surgeon General’s Report, também descreveram uma conclusão que o uso do 20 tabaco aumentava as chances de doenças como o câncer de pulmão e as mortes (MIGOTT, 2007). No entanto, muito antes dessa publicação os soldados da Guerra Civil americana foram os primeiros a se referirem aos cigarros como “pregos de caixão” (CUNHA et al., 2007). O tabagismo até o século XX era considerado um costume que foi transmitido pelas gerações, socialmente aceito e considerado como um símbolo de status na sociedade. Com o tempo, no final do século XX, com os avanços científicos, iniciou-se uma grande mudança sobre o modo como a sociedade considerava o consumo do tabaco sendo, então, considerado um costume nocivo à saúde. Assim os órgãos de saúde determinaram políticas mundiais e os governos passaram a ter mais controle do consumo (OLIVEIRA, SANTOS, FUREGATO, 2014). Somente após os anos 80 a nicotina passou a ser considerada como droga na Classificação Internacional de Doenças (CID), além do fato que a nicotina presente no cigarro e em outros produtos derivados do tabaco causa dependência em seus consumidores. Nos anos 90 deu-se continuidade ao combate do consumo do tabaco, utilizando-se o conhecimento sobre os malefícios do tabagismo para realizar a prevenção e interrupção do uso do mesmo (MOREIRA, 2015). Em 1995 surge uma restrição ao horário de transmissão de propaganda de tabaco, e em 1996 surge a lei 9.294/96 que proibiu a propaganda de tabaco em ambientes externos e de forma massiva. Mas foi somente após quatro anos que a Lei Nº 10.167 de 27/12/2000 restringiu a propaganda comercial de fumo em pôsteres, painéis e cartazes na parte interna dos locais de venda. Ainda nessa lei, consta que é proibido fazer associação do cigarro com a prática de atividades esportivas e olímpicas; propaganda por via eletrônica, distribuição de amostras ou brindes e comercialização em instituição de ensino ou saúde, sendo estabelecidas penalidades como multas e outras penas (CAPRINO, FILHO, 2006; PASQUALOTTO, 2014). Ficando então proibida a propaganda de produtos derivados do tabaco, no rádio, televisão, cinemas, jornais, revistas, outdoors, etc. Essa mesma lei determinou que em todas as embalagens de produtos derivados do cigarro, deveriam ser destacadas as advertências sobre os malefícios decorrentes sobre o uso do mesmo (CAPRINO, FILHO, 2006). Com a edição da Lei nº 12.546, de 14/12/2011, passou a ser proibido todo tipo de propaganda de qualquer produto fumígeno, de origem do 21 tabaco ou não, em todo o território nacional, sendo aceito somente a exposição dos produtos nos locais de comércio (PASQUALOTTO, 2014). Um estudo realizado pela Fundação Oswaldo Cruz mostra que as políticas desenvolvidas para o controle de uso do tabaco durante o ano de 1989 até 2008, conseguiram diminuir o consumo em cerca de 50%. Entretanto as classes menos abastadas são as mais expostas ao tabaco, possuem menor discernimento das informações de alerta à saúde e apresentam-se em um estado de vulnerabilidade maior às doenças relacionadas ao tabaco (BRASIL, 2013). No Brasil o número de consumidores do tabaco está diminuindo. A Pesquisa Nacional da Saúde (PNS), realizada pelo Ministério da Saúde em parceria com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) mostra que o índice de pessoas que consomem produtos derivados do tabaco é 20,5% menor que o registrado a cinco anos atrás. Em 2008, do total de adultos entrevistados 18,5% afirmavam fumar. Já em 2013 esse índice era de 14,7%, conforme a Pesquisa Especial de Tabagismo do IBGE (BRASIL, 2015a). Apesar das diversas tentativas para a diminuição da quantidade de fumantes nos últimos anos, o tabagismo continua sendo um extenso problema de saúde pública. Além de danificar a saúde física e mental do indivíduo, danifica também a economia do país e a qualidade do meio ambiente (MOREIRA, 2015). 4.1.2. Composição Química do Tabaco A 3-[(2S)-1-metil-2-pirrolidina]piridina ou nicotina é um alcaloide líquido natural obtido das folhas de tabaco. De acordo com a classificação taxonômica, o tabaco é uma planta da família das solanáceas, sendo a espécie Nicotiana tabacum a mais utilizada. A nicotina é uma amina terciária, tendo em sua estrutura uma piridina e uma pirrolidina. É um líquido oleoso com coloração amarela pálida com desagradável odor pungente e quando é exposta à luz ou ao ar adquire coloração gradualmente marrom (CUNHA et al., 2007; MALAFATTI, MARTINS, 2009). A nicotina quando abaixo de 60°C apresenta-se miscível em água, etanol, clorofórmio, éter de petróleo, óleos e querosene. Possui pKa em 3,2 e 7,9 (25°C) e seu coeficiente de partição (Log P) octanol/água é de 1,2, o comprimento de onda máximo de absorção no espectro ultravioleta é 259 nm para soluções ácidas e em soluções básicas 261 nm (MOFFAT et al., 2011). 22 A síntese da nicotina ocorre nas raízes e sobe pelo caule até chegar às folhas. As maiores concentrações de nicotina se encontram próximo aos talos da planta, contudo pode variar de acordo com a planta. A nicotina é uma amina terciária composta de anéis de piridina e pirolidina (Figura 1). No tabaco existem formas racêmicas estereoisomeras de estrutura tridimensional, duas estão permanentemente presentes, que são a l-nicotina e d-nicotina. A l-nicotina é 100 vezes mais ativa farmacologicamente, constituindo 90% do total (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004). Figura 1: Fórmula molecular da nicotina e os seus dois principais metabólitos. Fonte: ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004. Além dos altos níveis de toxicidade encontrados na nicotina, deve-se analisar o fato da mesma não ser introduzida de forma pura no organismo, pois ela está em um invólucro que é o tabaco, contido no cigarro. A administração no organismo ocorre, portanto, junto com milhares de substâncias tóxicas, pois já foram isoladas cerca 6.700, das quais 4.720 já foram bem caracterizadas quimicamente e cerca de 2.500 dessas substâncias são lesivas ao organismo (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004; RUFINO, COSTA, 2013; GUIMARÃES JÚNIOR, 2014). 23 A composição química do tabaco pode apresentar variações de acordo com o processamento, como por exemplo: o tipo de folhas de tabaco utilizadas, a região e o modo de cultivo, as variações climáticas, as características de preparação em relação à compactação, filtro e papel, doses e composição dos agrotóxicos, até mesmo às variações de temperatura resultantes da combustão incompleta do tabaco (RUFINO, COSTA, 2013; BERSCH; PÉRICO; POZZOBON, 2014). No cultivo do tabaco são empregados vários meios para defesa da lavoura contra pragas e plantas invasoras, sendo um processo trabalhoso e delicado. Neste processo são utilizados vários inseticidas como os organoclorados e organofosforados, que são altamente tóxicos (SILVA, 2006). Ao se analisar as folhas do tabaco frescas são encontradas 16 substâncias químicas classificadas como cancerígenas. Quando se submete essas folhas do tabaco ao processo de combustão e se faz a análise das folhas queimadas, sobe para cerca de 50 substâncias cancerígenas presentes no tabaco (BARROS; LIMA, 2011). Na fumaça do cigarro podem ser encontradas mais de quatro mil substâncias. Muitas destas contribuem para os efeitos reforçadores positivos do tabaco. Contudo, tanto os estudos pré-clínicos quanto os clínicos mostram que a nicotina é o principal agente responsável pelo surgimento da dependência química ao tabaco. A fumaça do cigarro é composta por duas fases: uma fase particulada (condensada) e outra fase gasosa. Essas duas fases apresentam compostos diferentes, mas em ambas estão presentes substâncias com alto potencial nocivo (Tabela 1) (CUNHA, et al., 2007; RUFINO, COSTA, 2013). A fumaça do cigarro é proveniente da combustão do tabaco, podendo ser completa na parte distal do cigarro onde alcança uma temperatura de 850°C e incompleta que ocorre no local que se afasta dessa temperatura. Durante a combustão ocorrem algumas reações químicas de oxidação pelos mecanismos de: pirólise, pirossíntese e destilação. Na reação de pirólise ou decomposição térmica, as substâncias orgânicas do tabaco são fracionadas em pequenas moléculas devido à alta temperatura, oxigenação do fogo e atmosfera rica em hidrogênio. Na pirossíntese ou síntese pelo calor os elementos gerados na pirólise recombinam-se em novos componentes que não existiam no tabaco originalmente. E por fim, a destilação é o processo através do qual se evapora ou condensa um líquido, para obtê-lo separadamente, como é o caso da nicotina (RUFINO, COSTA, 2013). 24 Tabela 1 – Componentes presentes na fumaça particulada e gasosa do cigarro. Fase particulada Fase gasosa Nicotina Nitrogênio Alcatrão (hidrocarbonetos Oxigênio aromáticos policíclicos) Cetonas Dióxido de Carbono Polióis Óxidos de nitrogênio Álcoois Amônia Arsênio Nitrosamidas voláteis Níquel Cianeto de hidrogênio Cádmio Enxofre Acetato de Chumbo Hidrocarbonetos voláteis Polônio 210 Xileno Carbono 14 Monóxido de Carbono Rádio 226 Argônio Rádio 228 Formaldeído Potássio 40 Acroleína Fonte: Adaptado de CUNHA et al., 2007; BARROS; LIMA, 2011; RUFINO, COSTA, 2013. Quando se fuma o cigarro, ele atinge até 850ºC na parte distal o que faz surgir assim as formas racêmicas da nicotina, gerando quatro nitrosamidas com potencial cancerígeno. No entanto, de qualquer forma, cerca de 35% da nicotina é destruída no momento da combustão do cigarro, mais 35% perdidos com a fumaça não inalada e 8% é perdido com a porção do cigarro que não é fumada. Assim cada cigarro contém cerca de 7 até 9 mg de nicotina, em que pouco mais de 1mg é absorvido pelo fumante (BALBANI, MONTOVANI, 2005). O estereoisômeros da nicotina variam de acordo com a planta do tabaco. Na Nicotiana tabacum encontram-se os mais importantes farmacologicamente, como por exemplo, a anabasina, anabatina, nornicotina, miosina, n-metilanabasina, nicotirina, nornicotirina. A nornicotina e a anabasina são as formas estereoisômeras que mais possuem atividade semelhante à da nicotina. O tipo do tabaco, o modo e a frequência de uso influenciam na quantificação desses alcaloides. A cotinina e o óxido-N-nicotina (Figura1) são os metabólitos mais importantes, tanto quantitativa 25 quanto qualitativamente (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004; MALAFATTI, MARTINS, 2009). De acordo com Hecht (2003), quando o ser humano expõe o seu organismo às substâncias como os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, o benzopireno, as nitrosaminas e as aminas, que são substâncias carcinogênicas presentes no fumo, estas atuam sobre o DNA induzindo a formação de aductos. Estes podem levar a mutações e consequentemente ao câncer. Essas mutações podem ocorrer independentes da intensidade e tempo de exposição ao fumo, devido a isso não há níveis seguros de exposição. Conforme destacam Barros e Lima (2011) o tabagista ao dar uma tragada no cigarro introduz em seu organismo substâncias químicas, como: -Amônia (NH3): substância usada em produtos para a limpeza de azulejos; é corrosiva para os olhos e narinas, além de facilitar a absorção da nicotina; -Propilenoglicol (C3H8O2): utilizado na composição de desodorantes e quando inalado faz com que a nicotina chegue ao cérebro; -Acetato de Chumbo [PB (CH3CO2)2]: presente na composição de tintura para o cabelo, é cancerígeno e cumulativo no organismo; -Formol (CH2O): composto utilizado na conservação de cadáveres, provoca problemas gastrointestinais, respiratórios, além de câncer de pulmão; -Pólvora: libera partículas cancerígenas quando queimada. Quando inalada, sua fumaça provoca tosse, falta de ar e irritação das vias respiratórias; -Cádmio: usado na fabricação de pilhas e baterias. É uma substância altamente tóxica e que se acumula no organismo. Pode causar danos aos rins, cérebro e pulmões; -Naftalina (C10H8): veneno para matar insetos como as baratas. Quando inalada provoca tosse, irritação das vias respiratórias e distúrbios gastrointestinais; -Acetona (C3H6O): é uma substância utilizada para remoção de esmaltes. Sua inalação causa dor de cabeça, tonturas e irritação da garganta; -Terebentina: solvente para tinturas a óleo. É tóxico e quando inalado causa irritação de olhos e mucosas, vertigem, desmaios e danos ao sistema nervoso; -Xileno: substância presente em tintas de caneta. É cancerígeno e quando inalado causa irritação dos olhos, tontura e dor de cabeça. 26 4.1.3. Mecanismo de Ação da Nicotina Os vícios são considerados doenças crônicas que se iniciam no sistema nervoso central. Enquanto o uso inicial da droga é voluntário de cada indivíduo, o estado de vício é consequência das mudanças cerebrais agudas que ocorrem a cada administração da nicotina, que finalmente podem levar a mudanças duradoras (ARRIAGA et al., 2007). Após ser absorvida, a nicotina interage com os receptores colinérgicos nicotínicos (nAchR) presentes nos gânglios autônomos periféricos, na junção neuromuscular, no SNC, na glândula supra-renal e em nervos sensitivos (Figura 2) (BALBANI, MONTOVANI, 2005). A ação sobre os primeiros são as mais relevantes para os efeitos buscados pelos fumantes, para então exercer sua atividade farmacológica (STOBBE, 2010). Figura 2: Nicotina: ação sobre os centros nervosos. Fonte: (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004) Os receptores colinérgicos nicotínicos medeiam uma transmissão sináptica excitatória rápida quando comparado à transmissão sináptica induzida por 27 receptores colinérgicos muscarínicos (VENTURA et al., 2010). Eles são típicos exemplos de canais iônicos regulados por ligantes (BALBANI, MONTOVANI, 2005). Esses receptores colinérgicos são pentâmeros compostos por uma combinação de diferentes subunidades proteicas (CUNHA et al., 2007). As subunidades são denominadas α, β, γ, δ e ε (Figura 3) e estão localizadas na membrana celular dando origem a um canal iônico. Figura 3: Receptor colinérgico nicotínico formado pelas subunidades α, β, γ, δ. Fonte: VENTURA et al., 2010 Os receptores colinérgicos nicotínicos presentes nos músculos podem ser constituídos pelas subunidades citadas anteriormente, enquanto que os receptores do cérebro são constituídos por várias subunidades: α2, α3, α4, α5, α6, α7, α8, α9, α10, β2, β3 e β4. Estes receptores possuem uma estequiometria geral de 2α3β, sendo o receptor α4β2 o que possui uma alta afinidade pela nicotina. Eles estão localizados em várias regiões do sistema nervoso central, como por exemplo, o α3 e β2 que estão presentes no córtex, no hipocampo, no tálamo e no cerebelo. Já o receptor α4 está presente apenas no córtex e no cerebelo, enquanto que o α7 é expresso no hipocampo, no córtex, e no tálamo (VENTURA et al., 2010). Esses canais iônicos podem ser ativados por alguns mecanismos como por variação do potencial de membrana, por interação com um agonista (receptores ionotrópicos), por estimulação mecânica ou via agentes intracelulares (íons de 28 cálcio, nucleotídeos cíclicos e proteína G). Os receptores colinérgicos nicotínicos são exemplos de receptores ionotrópicos que formam um canal catiônico e quando ativado induz a despolarização celular resultando em excitação fisiológica (MARIZ, SILVA, 2006). A nicotina no sistema nervoso central exerce ação agonista aos receptores colinérgicos nicotínicos atuando de forma rápida por estar ligada a um canal iônico. Ao provocar a abertura desses canais a nicotina provoca o influxo de cálcio (Ca+ e Na++). Por estarem localizados nos neurônios pré-sinápticos localizados nos terminais axônios, os receptores nicotínicos provocam o aumento na liberação de outros importantes neurotransmissores, como a noradrenalina, acetilcolina, serotonina e a dopamina (DIEHL, CORDEIRO, LARANJEIRA, 2010). Por ser uma substância estimulante do sistema nervoso, a nicotina leva ao aumento do estado de alerta e à redução do apetite (BALBANI, MONTOVANI, 2005). De acordo com os usuários de anfetaminas, heroína, cocaína e crack, a sensação que eles sentem após fazer uso dessas substâncias é similar à descrita por indivíduos após fazerem uso de derivados do tabaco (PLANETA, CRUZ, 2005). A sensação que os fumantes sentem após consumirem os derivados do tabaco é uma sensação de relaxamento proveniente do ato de fumar, ela é justificada pelo fato de que a nicotina apresenta um efeito estimulante do sistema nervoso central. Essa sensação de relaxamento é provocada por uma discreta diminuição do tônus muscular (DIEHL, CORDEIRO, LARANJEIRA, 2010). A nicotina provoca o aumento da síntese de noradrenalina o que leva ao aumento do estado de atenção, náuseas e piloereção. O aumento da produção de acetilcolina provoca uma melhora relativa na memória. O aumento da serotonina leva a um agravamento do estado de ansiedade e o aumento da dopamina leva a euforia. Estas características dos neurotransmissores reforçaria o uso da nicotina, sobretudo, porque os receptores nicotínicos envolvidos na ação da nicotina estão localizados no sistema dopaminérgico mesocorticolímbico (DIEHL, CORDEIRO, LARANJEIRA, 2010). A estimulação dos receptores neuronais pela nicotina exerce ação sobre as vias dopaminérgicas. Estas são as responsáveis pelos mecanismos de adaptação, resposta e recompensa, e consequentemente, pelas mudanças no comportamento do indivíduo em processo de dependência (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004). 29 A dopamina é sintetizada principalmente nos neurônios da parte cinza do mesencéfalo. Suas projeções mais importantes são para a região do núcleo basal e no núcleo accumbens através das projeções que se originam na área tegumentar ventral. A nicotina provoca a elevação da atividade neurofisiológica nos neurônios dopaminérgicos na área tegumentar ventral e também uma regulação direta na área de projeção terminal nervosa (JIN et al., 2006; ARRIAGA et al., 2007). A nicotina exerce efeitos agudos sobre o sistema cardiovascular, sendo os principais: o aumento da frequência cardíaca, aumento da pressão arterial e a vasoconstrição periférica (BALBANI, MONTOVANI, 2005). O fluxo sanguíneo de vários leitos vasculares são diferencialmente afetados, com constrição nos vasos sanguíneos da pele e dilatação nos vasos sanguíneos da musculatura esquelética. Trombose é um importante mecanismo induzido pelo tabagismo, particularmente via agregação plaquetária (CUNHA et al., 2007). A nicotina ao se ligar a receptores nicotínicos da acetilcolina (nAChR) presentes em células endoteliais, estimula a síntese de moléculas angiogênicas envolvidas na proliferação endotelial, contribuindo para a aterogênese e disfunções vasculares em fumantes (JAIN, 2001). No sistema endócrino a nicotina exerce ação que favorece a liberação do hormônio antidiurético, o que consequentemente aumenta a retenção de água no organismo. Já no sistema gastrointestinal a nicotina exerce ação parassimpática, estimulando o aumento do tônus e da atividade motora do intestino (BALBANI, MONTOVANI, 2005). De acordo com estudos de Rose et al. (2003) sobre os efeitos agudos da nicotina sobre o fluxo sanguíneo cerebral em adultos concluiu-se que ela interfere no fluxo sanguíneo da formação reticular, que inclui as áreas da ponte, o mesencéfalo e tálamo, além de participar dos mecanismos de atenção e despertar. Quando se administra menores quantidades de nicotina, ela exerce efeito estimulante central, enquanto que quantidades maiores exercem efeito depressor. Quando o indivíduo realiza as primeiras tragadas do tabaco, ele sente um desconforto com sensações como: mal-estar, náuseas e tontura. Vencido o desconforto o fumante passa a experimentar uma sensação prazerosa provocada pelo uso da nicotina (BALBANI, MONTOVANI, 2005). O uso de substâncias que contenham nicotina induzem efeitos de tolerância e dependência. A tolerância é definida como a necessidade de se usar doses 30 progressivamente maiores para obter o mesmo efeito quando utilizada inicialmente. A dependência é o desejo compulsivo de se consumir essas substâncias. Essa indução é provocada pela ação da nicotina nas vias dopaminérgicas do sistema mesolímbico, diminuindo a atividade do tálamo (DIEHL, CORDEIRO, LARANJEIRA, 2010). As drogas que induzem a dependência são considerados reforçadores positivos e induzem à sensibilização comportamental, como é o caso do tabaco. O efeito reforçador positivo da nicotina é resultante da ativação do sistema dopaminérgico meso-corticolímbico e a sensibilização comportamental resulta de alterações moleculares desse sistema, que são induzidas pela exposição prolongadas à nicotina. O sistema dopaminérgico meso-corticolímbico faz parte do sistema de recompensa e é composto principalmente pela área tegumentar ventral (sítio de corpos celulares de neurônios dopaminérgicos) e suas projeções para regiões do sistema límbico incluindo o núcleo accumbens, o tubérculo olfativo, a amígdala e o córtex frontal e límbico (PLANETA, CRUZ, 2005). Os sintomas de abstinência observados em fumantes, bem como a tolerância à nicotina ocorre pelo mecanismo de up regulation dos receptores colinérgicos nicotínicos após a exposição crônica. A nicotina alcança as sinapses neurais através da barreira hematoencefálica, chegando a concentrações de 50-600 nM. Essa concentração é muito menor do que as concentrações fisiológicas de acetilcolina necessárias para gerar um potencial de ação (1mM). Entretanto, a nicotina persiste por não ser degradada pela enzima acetilcolinesterase e essa exposição prolongada pode promover dessensibilização após ativação transiente. O uso crônico então, é responsável pelo aumento de números de receptores associados a uma desativação funcional, desencadeando os efeitos de dependência a nicotina (VENTURA et al., 2010). A nicotina leva à inibição da enzima monoaminoxidase (MAO-A e MAO-B), que realiza a degradação da dopamina. Consequentemente os níveis de dopamina permanecem elevados nos fumantes, favorecendo os efeitos reforçadores da nicotina (CUNHA et al., 2007). No tratamento da dependência da nicotina ocorrem os mecanismos de abstinência devido à redução dos níveis de dopamina. A síndrome da abstinência é composta por um conjunto de sinais e sintomas, geralmente opostos aos efeitos provocados pelo uso da droga. Estes efeitos causam 31 um desconforto imenso ao indivíduo, o que caracteriza a dependência física (PLANETA, CRUZ, 2005; AKRODOU, 2015). Os sintomas de abstinência em indivíduos dependentes surgem quando se têm uma diminuição de cerca de 50% no consumo da nicotina. A síndrome da abstinência da nicotina é mediada pela noradrenalina. Inicia-se cerca de 8 horas após a utilização do último cigarro, atingindo o seu pico máximo no terceiro dia. Devido a isso, os fumantes dependentes da nicotina sentem uma sensação de alívio ao fumarem o primeiro cigarro pela manhã (BALBANI, MONTOVANI, 2005). Os indivíduos que desenvolvem a dependência física continuam a fazer o uso da nicotina para assim evitar os desconfortos que surgem com a retirada e, dessa forma, a droga atuaria como reforçador negativo. Os principais sintomas da síndrome da abstinência são: fissura para consumir o cigarro, ansiedade, distúrbios do sono (insônia e sonolência diurna), aumento do apetite, ganho de peso, alterações cognitivas (diminuição da concentração e atenção), irritabilidade, bradicardia e depressão (PLANETA, CRUZ, 2005; AKRODOU, 2015). A nicotina pode desencadear o desenvolvimento de doenças, como por exemplo: hipertensão arterial, aterosclerose, espaçamentos da parede das artérias e sua obliteração, provocando, conforme as regiões, gangrena das extremidades (doença de Reynaud), impotência, doenças coronárias, angina do peito, infarto do miocárdio e acidentes vasculares cerebrais (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004). O tabagismo é o principal fator para o desenvolvimento de câncer no mundo e está envolvido em média de 20 a 30 tipos de cânceres (FILHO et al., 2010). De acordo com a última revisão conduzida pela Agência Internacional de Pesquisas em Câncer (International Agency for Research on Cancer - IARC) o tabagismo está envolvido no câncer de pulmão, boca, nasofaringe, orofaringe, hipofaringe, cavidade nasal, seios paranasais, laringe, esôfago, estômago, colorretal, pâncreas, fígado, rins, uretra, bexiga, colo uterino, ovário, medula óssea (leucemia mielóide) (CURADO et al., 2007). 32 4.1.4. Farmacocinética da Nicotina A nicotina é o principal componente do tabaco além de ser uma das drogas mais consumidas no mundo (MAN et al., 2006). O ato de fumar o cigarro é o principal método de adição da nicotina. Ao praticar esse ato o indivíduo inala cerca de 1 a 2 mg de nicotina, sendo rapidamente absorvida pelas mucosas orais, pelo trato respiratório e pele (DÍAZ et al., 2010). Ela atinge o sistema nervoso central em menos de dez segundos (REIS, FORTES, 2012). Quando a nicotina é absorvida através da fumaça ela chega mais rapidamente ao cérebro do que quando aplicada via intravenosa. As concentrações plasmáticas encontradas no sangue arterial situam-se entre 20 e 60 ng.mL-1 após consumir a quantidade de nicotina equivalente à presente em um cigarro. Logo após a primeira tragada no cigarro as concentrações plasmáticas de nicotina podem chegar a 7 ng.mL-1. Após cerca de 20 minutos do término do cigarro, os níveis de nicotina diminuem rapidamente por causa da sua ampla distribuição pelos tecidos. Sendo então o volume de distribuição da nicotina cerca de duas vezes o peso corporal (CAMILLO, 2014). Após uma tragada no cigarro, a nicotina presente no tabaco é transportada através da fumaça entrando em contato com a circulação arterial indo então para o cérebro. Sua absorção estomacal é limitada devido ao fato de que a nicotina é uma base relativamente forte, exceto em casos cujo pH intragástrico for elevado, pois nestas condições a nicotina será então bem absorvida pelo estômago. Devido ao pH do intestino, a absorção intestinal da nicotina é muito mais eficiente. Quando se pratica o ato de mascar as folhas do tabaco a nicotina pode ser absorvida mais lentamente do que quando se faz o uso de cigarro no qual a nicotina vai ser inalada, possuindo uma maior duração de efeito (CUNHA et al., 2007; AKRODOU, 2015). Os fumantes de charutos e cachimbos não têm tanta necessidade de tragar o fumo para obter a satisfação, pois, no tabaco utilizado para produzir os charutos e cachimbos a nicotina encontra-se na forma não-protonada devido ao pH alcalino o que facilita a absorção da nicotina pela mucosa oral. Já a nicotina presente no cigarro é ácida, e por isso praticamente não é absorvida pela mucosa oral, necessitando ser tragada para que seja absorvida nos pulmões (BALBANI, MONTOVANI, 2005). 33 A nicotina possui meia vida de aproximadamente duas horas enquanto que a cotinina possui meia vida de vinte horas (MAN et al., 2006; MALAFATTI, MARTINS, 2009; REIS, FORTES, 2012). O declínio do nível de nicotina plasmática pode ser rápido ou lento. Quando o declínio é rápido ele é resultante da redistribuição entre o sangue e os outros tecidos, enquanto que o declínio lento é resultado do metabolismo hepático (CUNHA et al., 2007). A maior parte da metabolização da nicotina é hepática, através do citocromo P450, e a outra parte do metabolismo ocorre em porção bem menor nos pulmões (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004). Ao fim dos processos de metabolismo da nicotina, apenas 5% é excretado de forma inalterada pelos rins (BALBANI, MONTOVANI, 2005). O metabolismo da nicotina em cotinina é realizado pela enzima CYP2A6. Essa enzima faz parte do citocromo P450 que é uma família de hemoproteínas envolvidas no metabolismo de diversas substâncias (MONÇORES et al., 2008). Cerca de 80% da nicotina consumida é metabolizada em cotinina e somente 4% é metabolizada em N’-óxido. A cotinina pode ser determinada na saliva, plasma, urina e cabelo. Ela é metabolizada em 3’-hidroxicotinina que pode ser encontrada livremente na urina (CUNHA et al., 2007; MALAFATTI, MARTINS, 2009). Também são utilizadas como biomarcadores que atestam a absorção de substâncias contidas no tabaco pelos fumantes regulares e fumantes passivos. O tiocianato e a nicotina na saliva, plasma ou urina, a carboxihemoglobina no sangue e o monóxido de carbono no ar expirado são menos usados, pois podem sofrer influência do ambiente ao contrário da cotinina (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004; MALAFATTI, MARTINS, 2009). O pH da urina influencia diretamente na excreção da nicotina, pois quando a urina é alcalina a nicotina não se ioniza. Este fator faz com que aumente a absorção tubular sendo menos excretada e mantêm-se por maior tempo em altas concentrações na circulação. Quando o indivíduo faz uso concomitante do cigarro e do álcool leva ao aumento da eliminação da nicotina, pois ocorre uma acidificação da urina. Sendo assim os fumantes que consomem álcool, têm uma necessidade de diminuir o intervalo entre os cigarros fumados. Isso ocorre devido ao fato de que os níveis de alcaloide presentes no sangue diminuem mais rapidamente havendo necessidade de se repor a nicotina, portanto fuma-se mais. Desta forma os tabagistas sempre tendem a consumir o cigarro para manter as concentrações de 34 nicotina no sangue exigidas pela dependência física (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004). Dentre os aditivos que a indústria do tabaco acrescenta na fabricação do cigarro para torná-lo mais agradável ao paladar, vários tem a função de liberar mais nicotina. Um dos mais importantes aditivos utilizados é a amônia que é alcalina e eleva o pH da nicotina. Sabe-se que quanto mais alto o pH, de 11 para cima, maior é a liberação da nicotina, maior sua difusão orgânica e penetração pelas membranas celulares nos tecidos (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004). A nicotina provoca a redução da meia vida de diversos medicamentos, como por exemplo: anestésicos locais, morfina, codeína, teofilina, heparina, varfarina, amitriptilina, imipramina, propranolol, clorpromazina, diazepam, clordiazepóxido e indometacina. Ela provoca essa redução pois, age como indutora enzimática no fígado. Devido a isso os fumantes podem requerer doses maiores desses medicamentos para obter o efeito terapêutico desejado (BALBANI, MONTOVANI, 2005). 4.1.5. Dados Epidemiológicos do Tabagismo O tabagismo constitui um distúrbio social e global. Este atinge todas as regiões do mundo e todos os contextos sociais, sendo atualmente um grande problema evitável na saúde pública. O consumo do tabaco pode levar ao óbito de muitas maneiras, contribuindo para seis das oito principais causas de mortes em todo mundo (Figura 4) (WHO, 2008). Atualmente o tabagismo mata mais de cinco milhões de pessoas por ano, e se não forem realizadas medidas preventivas estima-se que até 2030 ele será responsável por matar mais de oito milhões de fumantes, mais do que a HIV, tuberculose e malária juntos. A maioria dessas mortes provavelmente irá ocorrer em países de média e baixa renda. O consumo do tabaco é comum em todo o mundo devido às fortes estratégias de marketing, baixos impostos e falta de políticas públicas de consumo (WHO, 2008; WHO, 2015). 35 Milhões de doenças Figura 4: Principais causas de mortes e relação com o tabagismo. Doenças Cardíacas Vasculares Inferiores Doenças Infecção Doença cérebrodas vias pulmonar respiratórias obstrutivas crônica pulmonares HIV/AIDS Doenças Tuberculose Câncer de Consumo digestivas traqueia, de tabaco brônquios Legenda: As áreas listradas indicam a proporção de doenças relacionadas ao tabagismo e estão coloridas de acordo com a coluna correspondente à causa de mortalidade. Fonte: Adaptado de WHO, 2008. Öberg et al. (2011) em estudo realizado em 192 países, concluíram que a exposição ao fumo ambiental foi responsável pela morte de 603.000 indivíduos mundialmente, representando 1,0% das mortes em todo mundo. Sendo que 47% das mortes foram mulheres, 28% crianças e 26% homens, todos fumantes passivos. O tabagismo tem sido responsável por cerca de 45% de todas as mortes causadas pelas neoplasias malignas (FOCCHI, SILVA, SCIVOLETTO 2011; REIS, FORTES, 2012). O Ministério da Saúde promoveu um inquérito, em que anualmente se realiza a Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito Telefônico (VIGITEL). Um dos levantamentos desse inquérito é em relação ao tabagismo no Brasil. De acordo com esses dados desde 2006 até 2014 nota-se uma diminuição na frequência de fumantes de aproximadamente 28% nesses anos (Figura 5). Entretanto, a quantidade de homens fumantes sempre esteve acima da quantidade de mulheres fumantes de acordo com os dados da pesquisa (Figura 6) (BRASIL, 2015b). 36 Figura 5: Porcentagem de fumantes no Brasil de 2006 a 2014. Porcentagem de fumantes no Brasil. 16,20% 16,40% 16,10% 15,50% 15,10% 14,80% 12,10% 2006 2007 2008 2009 2010 11,30% 10,80% 2012 2013 2014 15,50% 14,40% 2011 Fonte: Adaptado de Brasil, 2015b. Figura 6: Porcentagem de fumantes por diferenciação de sexo. MASCULINO 20,30% 20,90% 12,80% 20,50% 12,60% 19,00% 12,40% FEMININO 17,90% 12,50% 18,10% 12,70% 12,00% 9,20% 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 12,80% 8,60% 2013 9,00% 2014 Fonte: Adaptado de Brasil, 2015b. Em 2011 existiam cerca de 1,3 bilhão de fumantes no mundo. Estima-se que a metade deles, se continuarem fumando, irá morrer prematuramente devido às doenças cardiovasculares, câncer ou doenças envolvidas no sistema respiratório. A expectativa de vida dos fumantes é em média 25% menor que a dos indivíduos que nunca fumaram (FOCCHI, SILVA, SCIVOLETTO 2011). 37 No Brasil ocorrem cerca de 200 mil mortes por ano relacionadas ao uso de cigarros. Os gastos no Brasil com o tabagismo ultrapassam 330 milhões de reais ao ano. A dependência do tabaco é a principal causa de morte passível de prevenção nos países ocidentais, constituindo um enorme problema de saúde pública (FOCCHI, SILVA, SCIVOLETTO 2011). De acordo com as pesquisas realizadas pelo Ministério da Saúde (VIGITEL) de 2006 até 2013, as capitais brasileiras que tiveram a maior porcentagem de fumantes estão descritas na Figura 7. Observa-se que em Porto Alegre, no Rio Grande do Sul, é onde se concentra a maioria dos fumantes em quase todos os anos. Figura 7: Capitais Brasileiras com maior porcentagem de fumantes por ano. Porcentagem de fumantes 21,20% 21,70% 20,90% 22,60% 22,50% 20,00% 18,20% Porto Alegre Porto Alegre São Paulo - Porto Alegre Rio Branco Porto - RS - RS SP - RS AC Alegre-RS 2006 2007 2008 2009 2010 2011 16,50% Porto Alegre-RS Porto Alegre-RS 2012 2013 Fonte: Adaptado de Brasil, 2015b. Os registros de custos gerados com o tabagismo são altos. Devido às doenças que ele provoca, aumentam-se os gastos que o governo poderá ter com os cuidados de saúde e com a redução da produtividade desse indivíduo. Atualmente existem várias políticas que objetivam reduzir os custos econômicos e consequentemente reduzir o número de fumantes. Tais políticas determinam o aumento dos impostos sobre o tabaco, proibição de fumar em locais públicos, dificultam o comércio e propaganda, diminuindo então o consumo do tabaco. Consequentemente, há a redução da incidência das doenças relacionadas ao tabaco e aumenta o desenvolvimento econômico do país (WHO, 2008; WHO, 2015). 38 O consumo do tabaco vem sendo realizado sob diversas formas desde o início de sua propagação pelo mundo. Ao longo do tempo foram desenvolvidas novas formas como, por exemplo, nargilé, cigarros eletrônicos, no entanto, a principal forma de consumo ainda consiste no uso de cigarro, principalmente industrializado (Figura 8) (INCA 2011). Figura 8: Percentual de fumantes por tipo de produto no Brasil. Porcentagem de fumantes 17,10% 14,40% 5,15% 0,80% qualquer cigarro cigarro industrializado cigarro de palha ou enrolado a mão outro produto de tabaco fumado Fonte: Adaptado de INCA, 2011. A diminuição do tabagismo é uma consequência das ações desenvolvidas pelo governo federal para combater o consumo do tabaco. Os principais motivos para essa redução no consumo do tabaco são: o aumento no preço dos cigarros; a proibição de fumar em ambientes públicos e a proibição das propagandas relacionam positivamente ao cigarro (BRASIL, 2015). 4.2. FARMACOGENÉTICA E FARMACOGENÔMICA 4.2.1. Conceitos Gerais e Medicina Personalizada Os indivíduos possuem suas particularidades e diferenças e o genoma de cada um permite que ele seja único. O patrimônio genético contribui de forma pertinente para a eficácia e tolerância de um determinado fármaco de indivíduo para indivíduo (GOUVEIA, 2008). Os indivíduos apresentam uma variabilidade na forma como respondem à administração de uma mesma dose de fármaco. A resposta aos fármacos é multifatorial. Os principais motivos dessas diferenças são: a idade, 39 fatores imunológicos, estados patológicos, terapia concomitante, interação entre fármacos e as variações nos genes que codificam as enzimas responsáveis pela metabolização, transporte ou alvo de fármacos (METZGER, SOUZA-COSTA, TANUS-SANTOS, 2006; GOUVEIA, 2008; GURROLA, GUEVARA, RAMÍREZ, 2010; LUIZON et al., 2010; MURY, 2015a). Os polimorfismos são de grande interesse médico no estudo de genes relacionados com as enzimas que metabolizam os fármacos. Com base nos polimorfismos de metabolismo se obtém variações no fenótipo do indivíduo. Desde 1950 se tem conhecimentos sobre os indivíduos que são considerados metabolizadores ultrarrápidos, rápidos, intermediários e lentos de fármacos (Figura 9). Estes metabolizadores são o que torna o fármaco inativo ou potencializa os seus efeitos colaterais, devido a seu acúmulo excessivo no organismo (SOOKOIAN, PIROLA, 2004; METZGER, SOUZA-COSTA, TANUS-SANTOS, 2006; SILVA, ANDRADE, 2008; GURROLA, GUEVARA, RAMÍREZ, 2010; BRAVO, CAMINOS, SCHMALBACH, 2011). Figura 9 - Relação entre os diferentes grupos de resposta à mesma dose de um fármaco. Fonte: LUIZON et al., 2010 40 As observações clínicas das diferenças de heranças genéticas sobre os efeitos das drogas foram descritas em 1959 quando Vogel introduziu o termo farmacogenética para explicar a variação de cada indivíduo em relação às respostas aos fármacos. Vogel se baseou em estudos anteriores que demonstravam a variação na atividade de diversas enzimas, até mesmo em gêmeos univitelinos. Ele destacava a medicina genômica que possui a finalidade de definir a susceptibilidade de um indivíduo a várias doenças. Dentro da medicina genômica ele ressaltava também a farmacogenômica (MONÇORES et al., 2008; GURROLA, GUEVARA, RAMÍREZ, 2010; MURY, 2015a). Os termos farmacogenômica e farmacogenética, na prática, são considerados sinônimos, mas, minuciosamente falando, a farmacogenômica baseiase em abordagens mais amplas utilizando todo o genoma para explicar a diferença da herança genética entre indivíduos frente aos fármacos. Já a farmacogenética está mais voltada para o metabolismo das drogas, mas, ultimamente tem se estendido para abranger toda a gama de disposição de drogas, incluindo transportadores que influenciam a absorção, distribuição e excreção de medicamentos (METZGER, SOUZA-COSTA, TANUS-SANTOS, 2006; MURY, 2015a). Estas áreas da farmacologia clínica estudam então, como o perfil genético de um indivíduo interfere na resposta aos fármacos. Têm como objetivo a otimização da administração medicamentosa. A personalização da dose e a prevenção são realizadas pela associação entre a resposta à droga e as variantes genéticas. Consideram-se também quais indivíduos serão beneficiados e quais não, e como as diferenças genéticas condicionam a farmacocinética e a farmacodinâmica (METZGER, SOUZA-COSTA, TANUS-SANTOS, 2006). Esses conhecimentos sugerem muitas evidências de que a maior parte da terapia medicamentosa pode ser individualizada, pois somente de 30 a 60% da população apresenta uma resposta comum a essas terapias (SPEAR, HEATH-CHIOZZI, HUFF, 2001; BRAVO, CAMINOS, SCHMALBACH, 2011). Para se alcançar estes objetivos, a farmacogenética reúne os conhecimentos gerados pela farmacologia tradicional e os conhecimentos da bioquímica, com os dados gerados pelo Projeto Genoma Humano. Com o advento das tecnologias baseadas no DNA realizou-se o sequenciamento completo do genoma humano abrindo os caminhos para se estudar o genoma como um todo, 41 além de relacionar os polimorfismos de nucleotídeo único (SNP’s do inglês Single Nucleotide Polymorphism) com a resposta a determinado fármaco (SOOKOIAN, PIROLA, 2004; SILVA, ANDRADE, 2008; GURROLA, GUEVARA, RAMÍREZ, 2010). Os avanços da farmacogenômica ocorreram graças à Era Pós-Genômica, com a conclusão do projeto genoma humano. O genoma humano é altamente variável e existem cerca de 10 milhões de SNP’s, uma média de um a cada 1.300 pares de bases. Acredita-se que determinadas combinações seriam responsáveis pelas características dos indivíduos e à susceptibilidade ou resistência às enfermidades e diferentes respostas aos fármacos. É importante destacar que grande parte dos SNP’s são bialélicos e que a frequência dos alelos menos abundantes pode ser bastante elevada ocorrendo em 40% da população (SOOKOIAN, PIROLA, 2004; GURROLA, GUEVARA, RAMÍREZ, 2010; MURY, 2015a). A família das enzimas do citocromo P450 consiste em várias isoenzimas responsáveis pelo metabolismo de substâncias exógenas. Os polimorfismos em genes que codificam essas enzimas podem modificar sua habilidade de metabolizar determinados fármacos. Dessa maneira, há a caracterização de formas ativas ou inativas das enzimas que impedem a eliminação eficiente dos fármacos e causam, por exemplo, a sobre dosagem dos mesmos (INGELMAN-SUNDBERG et al., 2007). A caracterização dos polimorfismos das enzimas do citocromo P450 é uma das bases de determinação da medicina personalizada (SIM, ALTMAN, INGELMANSUNDBERG, 2011). As enzimas do citocromo P450 são um dos principais alvos de estudo da farmacogenômica, pois as drogas no organismo são metabolizadas por diversas enzimas. O metabolismo mais importante de fármacos ocorre através da oxidação pelas enzimas do citocromo P450 (SOOKOIAN, PIROLA, 2004). Com o conhecimento adquirido por meio do projeto genoma humano e os avanços em biotecnologia, foi possível o conhecimento e os avanços de muitos mecanismos moleculares da fisiologia e patologia humana (BRAVO, CAMINOS, SCHMALBACH, 2011). A farmacogenética tem se expandido graças às tecnologias para análises genômicas, como por exemplo, o sequenciamento de segunda geração, PCR (reação em cadeia da polimerase) quantitativa em tempo real e PCR digital. Assim torna-se possível analisar milhares de variantes ao mesmo tempo reduzindo custos no diagnóstico genético e resultando em uma medicina preventiva e personalizada baseada no genótipo de cada indivíduo (MURY, 2015a). 42 A medicina personalizada tem como objetivo compreender a função dos genes descritos no projeto genoma humano e como eles podem atuar em determinados quadros patológicos. Assim, é possível determinar a susceptibilidade/resistência de um indivíduo a doenças, a tolerância a fármacos e aos mecanismos regulatórios responsáveis por toda variação do genoma frente ao ambiente (MURY, 2015b). 4.2.2. Fatores Genéticos Relevantes para o Tabagismo A nicotina e os outros componentes do tabaco são responsáveis pela dependência químico-física do tabagista. No entanto, existem outros fatores associados que estabelecem a dependência e sua intensidade, como as características fisiológicas, orgânicas, psicológicas, genéticas e comportamentais (O’LOUGHLIN et al., 2014). Os estudos envolvendo o tabagismo e a genética tiveram início há quarenta anos, mas apenas com os avanços da tecnologia biomolecular é que foram aprofundados (NATIONAL CANCER INSTITUTE, 2009). O tabagismo constitui um comportamento multifatorial em que estão envolvidos fatores genéticos Arinami, Ishiguro, Onaivi e (2000), ambientais. que De examinaram acordo as com questões estudos de genéticas, ambientais, fatores individuais, suas inter-relações e as respostas a determinadas drogas, a contribuição genética é responsável, em geral, por cerca de 80% do início de uso do tabaco. De acordo com Jones e Benowitz (2002), ao se avaliar irmãos gêmeos, os fatores genéticos parecem ser mais relevantes do que os fatores ambientais na iniciação do tabagismo e desenvolvimento da dependência. O’Loughlin et al. (2014), concluíram que a hereditariedade contribua para a iniciação do tabagismo em 37% em homens e de 55% em mulheres. A persistência do ato de fumar é de 59% em homens e 46% em mulheres, e a hereditariedade é responsável por 70% dos casos de dependência a nicotina. Estudos sobre o papel da herança genética na adição ao tabagismo com gêmeos realizados por Swan et al. (2004) revelam uma maior taxa de concordância em relação ao tabagismo em irmãos monozigóticos do que em dizigóticos, independente de terem sido criados juntos ou separados. E quando se analisa filhos 43 adotivos, estes apresentam um comportamento similar ao dos seus pais em relação ao ato de consumir o tabaco. Segundo Arinami, Ishiguro, Onaivi (2000) a variação genética na rota dopaminérgica apresenta legitimidade nos estudos sobre a dependência tabágica, pois estudos mostram o papel desse neurotransmissor nos efeitos de recompensa ocasionados pela nicotina e por várias outras drogas de adição. Os genes mais estudados na rota dopaminérgica são os que regulam o fluxo de dopamina no sistema nervoso central. Ao se analisar a dopamina verifica-se que ela possui cinco receptores diferentes (DR1, DR2, DR3, DR4 e DR5). Entre eles o DR2 é o mais estudado devido à sua relação com outros comportamentos aditivos, como uso de drogas lícitas ou ilícitas, jogos compulsivos, obesidade, e pelos efeitos liberadores deste neurotransmissor pela nicotina (CHATKIN, 2006; CUNHA et al., 2007). O polimorfismo nos alelos DR2 é mais frequente entre indivíduos fumantes do que não fumantes. Ele é resultado de uma mudança da citosina por uma timina na posição 32806 do gene DR2. Pessoas com mais de uma variante alélica em um gene codificador desse receptor possuem menos receptores de dopamina no corpo estriado no cérebro (CHATKIN, 2006; FRÍAS et al., 2007). Os indivíduos com mais de uma variante do gene codificador do receptor de dopamina possuem uma menor quantidade de receptores dopaminérgicos levando, então, a um defeito na regulação de dopamina. Desta forma, necessitam de estímulos extras, como o uso da nicotina exógena para liberação de níveis de neurotransmissores suficientes para produzir as sensações de prazer e bem estar. Portanto, possuem uma tendência maior a começarem a fumar mais precocemente, fazendo uso de uma quantidade maior de cigarros diariamente, e apresentam uma grande dificuldade de cessar o uso do tabaco (CHATKIN, 2006; FRÍAS et al., 2007; CUNHA et al., 2007). Os indivíduos que consomem o tabaco tendem a ajustar seu uso de forma a manter os níveis de nicotina sempre no cérebro. As diferentes formas de processamento da nicotina no sistema nervoso podem influenciar na necessidade de consumo. A família das enzimas do CYP450 é responsável pelo metabolismo da nicotina e o fenótipo de cada indivíduo agirá de forma decisiva no consumo, farmacocinética, efeitos adversos e eficácia do tabaco (FRÍAS et al., 2007; LAIKA, et al., 2009; CÁCERES et al., 2012). 44 Os metabolizadores lentos de nicotina são os indivíduos menos propensos a fumar. Estes mantêm os níveis de nicotina por mais tempo no organismo consequentemente, são mais susceptíveis aos efeitos adversos oriundos do uso do tabaco, o que reduz as chances de se tornarem dependentes do cigarro. Ao contrário dos metabolizadores rápidos de nicotina, que necessitam consumir uma maior quantidade de tabaco em intervalos de tempos reduzidos para manterem os níveis de nicotina no organismo, sendo então, mais susceptíveis à dependência (FRÍAS et al., 2007; CÁCERES et al., 2012). Na família das enzimas do citocromo P450 (CYP), em particular na enzima CYP2A6, o gene que codifica essa enzima está localizado no braço longo do cromossomo 19, e ocorrem três variantes do gene o CYP2A6*1, o CYP2A6*2 e o CYP2A6*3. Os indivíduos portadores dos alelos CYP2A6*2 e CYP2A6*3 tem uma menor probabilidade de serem fumantes, e se forem, tendem a consumir uma menor quantidade de tabaco, pois são considerados metabolizadores lentos da nicotina, consequente, terão altos níveis de nicotina no organismo. Já os indivíduos portadores do alelo CYP2A6*1 apresentam uma maior probabilidade de consumirem mais o tabaco, pois são metabolizadores rápidos da nicotina (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004; BALBANI, MONTOVANI, 2005; CÁCERES et al., 2012; AKRODOU, 2015). A enzima CYP2D6 também faz parte do citocromo P450 e atividade aumentada dela contribui para que o indivíduo se torne tabagista. Há evidências de que o gene que codifica essa enzima tem uma maior influência sobre as mulheres. Isto provoca nelas uma maior dificuldade de abandonar o tabaco. Os indivíduos homozigóticos para as variantes CYP2D6*3, *4 e *5 são considerados metabolizadores lentos da nicotina; aqueles que são portadores de uma ou duas cópias dos genes funcionais CYP2D6*1 ou *2 são metabolizadores rápidos, e aqueles indivíduos que são portadores de três ou mais cópias são considerados metabolizadores ultrarrápidos (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004; METZGER, SOUZA-COSTA, TANUS-SANTOS, 2006; SANTOS, 2011). Pelo fato da nicotina ser o principal componente ativo do tabaco e por ela influenciar na liberação de dopamina no núcleo accumbens, os polimorfismos nos genes da via dopaminérgica são fortes candidatos a influenciar nos fenótipos do ato de fumar, de cessar o tabagismo e na resposta ao tratamento antitabagista 45 (BEUTEN et al., 2006; JONHSTONE, 2007). De acordo com Munafò et al. (2011) a enzima catecol-orto-metiltransferase (COMT) está envolvida na degradação da dopamina, portanto, pode estar relacionada com a dependência tabágica. Os polimorfismos Val108/158Met (rs4680) que estão localizados no éxon 3 do gene da enzima COMT confere uma baixa atividade a ela. Isto leva a uma redução de 3 a 4 vezes da sua atividade, o que resulta em um aumento da atividade dopaminérgica (JONHSTONE, 2007). O metabolismo da COMT pode sofrer variações de acordo com o sexo do indivíduo, devido aos efeitos do metabolismo de estrogênio. O estrogênio é um regulador da atividade da COMT e atua diminuindo a atividade da enzima. Com isso, a atividade da COMT poderá será menor em mulheres do que em homens o que leva a diferenças na cessação do tabagismo de acordo com o sexo (COLILLA et al., 2005; JONHSTONE, 2007; MUNAFÒ et al., 2011). Estudos realizados em 2005 por Colilla et al. concluíram que existe uma associação significativa entre o polimorfismo Val108/158Met e a cessação do tabagismo principalmente em mulheres. Nesse mesmo ano Beuten et al. (2005), concluíram que existe uma associação entre o polimorfismo rs4680 e a dependência tabágica em ambos os sexos e na etnia europeia e africana. Verificaram ainda que uma menor atividade da COMT parece ser um fator contra a dependência da nicotina. Pesquisas realizadas por Shiels et al. em 2008 sobre as consequências dos polimorfismos da COMT no tabagismo concluíram que, não há nenhuma relação entre os polimorfismos da COMT com a iniciação do tabagismo ou a dependência nicotínica. Munafò et al. (2011) obtiveram dados que sugerem uma relação entre o genótipo da COMT com a quantidade de cigarros consumidos pelas gestantes, mas não foi evidenciado nenhuma relação com a manutenção da dependência tabágica. Não foi possível fazer nenhuma associação entre a cessação do tabagismo e a COMT. Apesar dos resultados divergentes, o gene da COMT ainda é considerado um fator de associação ao tabagismo. A quantidade de cigarros consumidos também está associada a polimorfismos nos genes da monoaminoxidase. Existem dois tipos: a MAO-A e a MAO-B. Os polimorfismos nessas enzimas estão relacionados com o uso do tabaco. Os indivíduos com atividade reduzida da enzima MAO-A tem mais chances de se 46 tornarem fumantes e dependentes do cigarro em comparação com indivíduos com atividade enzimática normal (CHATKIN, 2006; JIN et al., 2006). 4.2.3. Farmacogenética Aplicada ao Tabagismo As primeiras publicações da farmacogenética relacionada aos medicamentos utilizados no tratamento do distúrbio tabágico começaram a surgir no ano 2000. Estes identificaram, de modo preliminar, que alguns alelos podem estar relacionados na determinação do tipo de resposta terapêutica (CHATKIN, 2006). A capacidade dos genes envolvidos no metabolismo de drogas poderá fortalecer ou enfraquecer o tratamento da dependência da nicotina, pois irá influenciar na sua farmacocinética e farmacodinâmica (AKRODOU, 2015). Os tratamentos mais utilizados na cessação tabágica são: a terapia comportamental cognitiva (TCC); terapia de reposição de nicotina (TRN); e os tratamentos farmacológicos (REICHERT et al., 2008). A terapia comportamental cognitiva é baseada no autocontrole para que o indivíduo entenda e saia do ciclo vicioso da dependência (SARDINHA et al., 2005). A terapia de reposição de nicotina (TRN) pode ocorrer de duas formas: liberação lenta pelo uso de adesivos transdérmicos e liberação rápida por meio de gomas de mascar, pastilhas, inaladores e sprays. Os tratamentos farmacológicos podem ser com cloridrato de bupropiona, nortripitilina, tartarato de vareniclina e clonidina (REICHERT et al., 2008; FOCCHI, SILVA, SCIVOLETTO 2011; SILVA, 2010; AKRODOU, 2015). Os fumantes com baixo nível de dependência à nicotina, os fumantes não obesos e os caucasianos podem responder melhor ao tratamento transdérmico de reposição de nicotina. Já os fumantes com sobre peso e os altamente dependentes podem responder melhor ao tratamento com pulverização nasal. Para as mulheres dependentes de nicotina, a bupropiona é um tratamento com mais chances de eficácia assim como em indivíduos com alta dependência tabágica (BERRETTINI, LERMAN, 2005). As informações fenotípicas não fornecem uma base comprovada sobre a melhor escolha de tratamento para cada indivíduo fumante. Somente a farmacogenética poderá identificar a terapia medicamentosa com resultados mais eficientes para cada indivíduo. Uma abordagem farmacogenética para o tratamento da dependência à nicotina revelará o DNA e os polimorfismos nos genes que 47 influenciam no sucesso do tratamento, assim como as taxas de metabolismo e a toxicidade (DIEHL, CORDEIRO, LARANJEIRA, 2010). Apesar dos progressos detectados no tratamento farmacológico da dependência ao tabaco, a sua eficácia ainda é considerada limitada. Como por exemplo, o adesivo transdérmico de nicotina é considerado o tratamento de primeira linha. Vários indivíduos apresentam recaídas após o tratamento com este adesivo. Já o uso da bupropiona leva a uma taxa maior de abandono do tabaco, mas é eficaz apenas em uma minoria dos fumantes (BERRETTINI, LERMAN, 2005). Segundo estudos de Lerman et al., (2002), o gene CYP2B6 está envolvido na farmacocinética da bupropiona e no metabolismo da nicotina no SNC. Os indivíduos fumantes com atividade diminuída do CYP2B6, considerados metabolizadores lentos, apresentavam maiores dificuldades na cessação do tabagismo. Isto ocorria devido à fissura por cigarro, e a porcentagem de desistência eram maiores quando comparados aos metabolizadores normais. Pelo fato de que os efeitos eram alterados pela relação entre o tratamento, genótipo e sexo do indivíduo, o uso de bupropiona atenuou a tendência genética para a recaída nos portadores deste polimorfismo, mas apenas nos fumantes do sexo feminino (CHATKIN, 2006; ORIVE et al., 2006). Os polimorfismos ligados ao transporte de dopamina na fenda sináptica também estão diretamente relacionados à quantidade de cigarros consumidos pelos fumantes. Ao se analisar a variabilidade genética na via dopaminérgica investigando os polimorfismos no gene que transporta a dopamina, o SLC6A3, e o seu receptor DRD2, os resultados apontaram a interação gene-gene na probabilidade de fracasso. Os fumantes com alelos DRD2-A2 e SLC6A3-9 tem menor probabilidade de fumar, param de fumar com mais facilidade e apresentam um período maior de latência para recaída. Já em fumantes com alelos DRD2-A1, o polimorfismo do gene SLC6A3-9 não obtém significância (ROSEMBERG, J., ROSEMBERG, A. M. A., MORAES, M. A., 2004; BERRETTINI, LERMAN, 2005; CHATKIN, 2006; CUNHA et al., 2007). Segundo Orive et al. (2006), as análises sobre as variações genéticas das vias dopaminérgicas se baseiam no fato de que uma parte dos efeitos da bupropiona ocorrem devido à inibição de recaptação da dopamina. As análises genéticas se baseiam nos polimorfismos comuns ao gene transportador DAT1 e do receptor DRD2 da dopamina, que estão associados ao ato de fumar. Os resultados revelaram 48 que os portadores do genótipo DRD2A têm maiores chances de parar de fumar, e em DRD2A1 não se encontrou associação significativa. De acordo com estudos farmacogenéticos de Johnstone et al., (2004) relacionados com o tratamento de reposição de nicotina transdérmica, concluíram que esta era mais eficaz que placebo nos portadores do alelo DRD2-A1, mas não para os homozigóticos para o alelo DRD2-A2. Nesse mesmo estudo avaliou-se outro polimorfismo comum no gene que codifica a enzima que converte a dopamina em noradrenalina, a dopamina beta-hidroxilase, em que os adesivos foram mais efetivos em mulheres com os polimorfismos DRD2-A1 e DBH-A. Portadores do polimorfismo DRD2-A1 tem mais chances de terem uma síndrome de abstinência e menores períodos de latência até as recaídas, com maior eficácia no uso de adesivo de nicotina. Existem indícios que a farmacoterapia eficiente para o tabagismo possa ser influenciada por diferentes fatores genéticos em indivíduos do sexo masculino e feminino (CHATKIN, 2006). O papel do polimorfismo CYP2A6 é determinante no desenvolvimento de dependência ao tabaco e também na eficácia do tratamento. De acordo com ensaios clínicos de Akrodou (2015), os indivíduos que possuem os polimorfismos CYP2A6*2 e CYP2A6*3 quando fazem uso de bupropiona para tratamento do tabagismo apresentam maiores chances de sucesso no tratamento em comparação aos indivíduos que possuem o alelo CYP2A6*1 durante um tratamento de seis meses de duração. Em estudo realizado por Lerman et al. (2004), com o uso de adesivos de reposição de nicotina e spray nasal, no qual se avaliava a ação do gene do receptor μ opióide (OPRM1), que é conhecido por ser o ponto de ligação da beta endorfina para seu efeito de recompensa, sendo liberada ao administrar a nicotina. O éxon 1 do receptor OPRM1 inclui o Asn40Aps. A variante Asp40 aumenta a afinidade de união da beta endorfina pelo receptor que praticamente triplica com relação à variante Asn40. Lerman et al., (2004), concluíram que os indivíduos que possuem o polimorfismo OPRM1 Asp40 nos genes que codificam os receptores de endorfina no cérebro apresentam mais afinidade do neurotransmissor pelo seu receptor. Com isso, obtiveram resultados positivos na cessação do tabagismo com o uso de adesivos de nicotina em comparação aos indivíduos Asn40. Não se observou diferenças quanto ao uso de spray de nicotina, principalmente quando se utilizava 49 adesivos de reposição de nicotina com 21mg. Este estudo foi um dos primeiros que relatava a interação entre genótipo, apresentação e dose do fármaco a ser utilizada (ORIVE et al., 2006). Os indivíduos com a variante Asp40, durante a retirada da nicotina, apresentavam menos sintomas de abstinência, menos perturbações de humor e não tiveram um aumento de peso muito grande (BERRETTINI, LERMAN, 2005). O sistema serotoninérgico está ligado ao comportamento do tabagismo, pois a nicotina aumenta a serotonina no organismo (MIGOTT, 2007). Estudos relacionados a rota serotoninérgica e o tabagismo são escassos, mas de acordo com resultados de estudos de Haggsträm et al., (2006), os fumantes com o polimorfismo CC no gene receptor de serotonina 5HT2A apresentam mais chances de não conseguirem parar de fumar com uso de bupropiona e nortripitilina. Os indivíduos com os alelos TC tem mais chances de sucesso no tratamento com estes medicamentos (CHATKIN, 2006). A Tabela 2 apresenta os principais genes e seus polimorfismos considerados em estudos associados ao tabagismo. Tabela 2 – Genes relevantes para o tabagismo Gene Polimorfismo Fenótipo Consequências no uso do tabaco Gene do receptor de dopamina DR2 Mudança de uma citosina por uma timina na posição 32806. Menos receptores dopaminérgicos, necessitando de nicotina exógena para serem produzidas sensações de prazer e bem-estar. Uso de uma quantidade maior de cigarros e mais dificuldades em parar de fumar. CYP2A6*2 CYP2A6*3 Indivíduos que metabolizam lentamente a nicotina, tendo altos níveis de nicotina no organismo por um período maior de tempo. Consumo de uma menor quantidade de cigarros. CYP2A6*1 Indivíduos metabolizam a nicotina mais rápido, tendo os níveis de nicotina baixos no organismo mesmo após o consumo de cigarro. Consumo de uma maior quantidade de cigarros. Gene da enzima CYP2A6 Gene da enzima CYP2A6 50 Tabela 2 Continuação... Gene Polimorfismo Fenótipo Consequências no uso do tabaco CYP2D6*3 CYP2D6*4 CYP2D6*5 Indivíduos que metabolizam lentamente a nicotina, tendo altos níveis de nicotina no organismo por um período maior de tempo. Consumo de uma menor quantidade de cigarros. CYP2D6*1 CYP2D6*2 Indivíduos metabolizam a nicotina mais rápido, tendo os níveis de nicotina baixos no organismo mesmo após o consumo de cigarro. Consumo de uma maior quantidade de cigarros. Gene da enzima CYP2D6 Gene da enzima CYP2D6 Cessação do tabagismo em mulheres. Gene da enzima COMT Val108/158Met - Gene da monoaminoxidase MAO-A MAO-B Atividade reduzida MAOA Mais chances de se tornar fumantes e dependentes do tabaco. Fonte: O próprio autor, 2015. Sendo assim, mesmo existindo medicamentos para o tratamento de fumantes, as diferenças genéticas de cada indivíduo impedem o sucesso terapêutico. Os estudos farmacogenéticos podem ajudar no sucesso terapêutico, na diminuição dos efeitos adversos, predizendo quais variantes genéticas poderão ser tratadas com determinados meios terapêuticos (CHATKIN, 2006). O tratamento de pacientes dependentes da nicotina baseados em seu genótipo levaria a um aumento das chances de abandono completo do tabaco. O tratamento eficaz dos dependentes da nicotina dever ser realizado através da medicina individualizada de acordo com a composição genética (AKRODOU, 2015). 4.2.4. Avanços e Perspectivas A farmacogenética evoluiu bastante desde o ano 2000. A maior perspectiva é que ela possa contribuir para a individualização terapêutica, ou seja, a prescrição personalizada do medicamento correto, na dose certa para cada indivíduo, baseada nas características genéticas que interferem na farmacocinética e na farmacodinâmica dos fármacos. As possibilidades de aplicação da farmacogenética 51 são amplas e ainda podem envolver a identificação de novos alvos terapêuticos, melhoria da farmacologia clínica, criação de testes genéticos para a escolha de medicamentos e a adequação de esquemas posológicos (SILVA, ANDRADE, 2008). A ciência tem aprofundado no estudo do DNA para prevenir o desenvolvimento de doenças e melhores opções de tratamento das doenças com o desenvolvimento de novos fármacos e a otimização das doses das drogas e métodos de tratamento das enfermidades. Iniciando-se então uma nova fase da medicina personalizada, em que os profissionais da saúde passarão a tratar “aquela” doença “daquele” paciente e não mais a doença do paciente. O século XXI poderá ser considerado o século da genética (BARRETO, 2014). A goma de nicotina era o único tratamento farmacológico para dependência ao tabaco aprovado pela FDA nos Estados Unidos até o ano de 2009. Desde 2010 temos vários medicamentos utilizados para este fim baseados em estudos neurobiológicos (SILVA, 2010). O futuro do tratamento de fumantes será individualizado empregando a combinação de diversos fármacos que atuem em diferentes locais. Finalmente, serão aprofundados os conhecimentos que se tem sobre a farmacogenética e a farmacogenômica relacionados à cessação tabágica (ORIVE et al., 2006). De acordo com Akrodou (2015), embora o ato de fumar seja sustentado pelo indivíduo, os genes das enzimas que metabolizam a nicotina tem grande influência na dependência. Atualmente o tratamento da dependência à nicotina não leva em consideração esses genes, como é o caso das variantes do gene da enzima CYP2A6 que pode caracterizar o indivíduo como metabolizador lento, outros genes como o CYP2B6 e os receptores de dopamina. Dentre os genes envolvidos com a nicotina no organismo, o gene CYP2A6 é o mais estudado por seu produto enzimático estar envolvido nos processos de farmacocinética da nicotina. Os polimorfismos da CYP2A6 têm propriedades que aumentam ou diminuem a concentração de nicotina no cérebro, alterando os mecanismos de dependência à nicotina (AKRODOU, 2015). Com o desenvolvimento de tecnologias avançadas, aumentam-se os caminhos para que os pesquisadores possam entender as complexas interações que ocorrem entre os genes e os fatores ambientais, traduzindo as suas conclusões em um tratamento clínico. Além disso, as ciências de farmacogenética e 52 farmacodinâmica revelaram funções de genes que podem então ser incorporados na decisão de um melhor tratamento para o tabagista (KHOURY, 2010). O mecanismo de recaída acentua a ação dos genes dos receptores e metabolizadores de nicotina que atuam como fortes estimulantes biológicos aumentando o hábito de fumar. Consequentemente, as terapias de reposição da nicotina atuam apenas para proporcionar um alívio moderado. Aproximadamente 80% dos dependentes do tabaco com uso dessas terapias voltam a fumar dentro do primeiro ano (FOULDS, 2006) Embora os tratamentos farmacológicos possam ajudar o indivíduo a ficarem por um tempo de abstinência do tabaco combinado com intervenções comportamentais, eles são limitados. Sua composição não é adaptada para a genética específica de cada indivíduo (AKRODOU, 2015). Com os avanços da farmacogenética espera-se que no futuro a variabilidade de resposta a um medicamento poderá ser atribuída a genes específicos, devido ao conhecimento mais aprofundado de grande parte dos polimorfismos comuns em genes de interesse farmacológico (SILVA, ANDRADE, 2008). 53 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS O tabagismo constitui um extenso problema para a saúde pública devido à grande quantidade de indivíduos acometidos e aos gastos com os tratamentos das doenças desencadeadas pelo fumo. Um tratamento realmente eficaz, com baixas taxas de recaídas e menores efeitos adversos da cessação do tabagismo seriam de grande benefício para a saúde pública. Entretanto, estudos sugerem que as informações genéticas dos indivíduos podem contribuir para se entender o delineamento do uso do tabaco, o possível abandono do vício tabagista e as recaídas e retorno ao vício dos pacientes. O conhecimento da variabilidade genética do metabolismo de fármacos podem fornecer subsídios importantes para auxiliarem na escolha do medicamento e dose personalizando o tratamento para a dependência da nicotina. Apesar dos diversos estudos relacionados à farmacogenética e farmacogênomica do tabagismo, as informações obitidas ainda não são utilizadas na prática clínica. Um dos motivos é a falta de estudos que confirmem a associação dos genes e a relação com o medicamento de escolha no tratamento da dependência a nicotina. Somente após a conclusão desses estudos, é que poderá ser considerada a variabilidade genética na escolha de um tratamento eficaz para o tabagismo, que otimizaria o tratamento com maiores chances de sucesso no tratamento da dependência tabágica. Apesar do longo caminho dos estudos da farmacoterapia e da genética, a terapia personalizada irá gerar grandes melhorias na saúde em geral, constituindo um caminho para a medicina futura. 54 6. 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