Os principais efeitos terapêuticos dos AINES, incluindo a redução da febre, dor e inflamação, resultam principalmente da capacidade destes fármacos de inibir a produção de prostaglandinas a partir do ácido araquidônico pelas enzimas cicloxigenases (COX) (WARNER; MITCHELL, 2004). O desenvolvimento mais significativo na compreensão disto ocorreu no início de 1990 quando houve maior preocupação com o entendimento dos alvos dessas drogas. Nessa época foi descoberto que existem duas isoenzimas (isoformas) de cicloxigenase que são responsáveis pela síntese das prostaglandinas (PAPICH, 2008). Ambas são produtos de dois genes distintos.
A prostaglandina sintase-1 ou cicloxigenase-1 (COX-1) é geralmente uma enzima constitutiva ou fisiológica expressa em tecidos (MEADE; SMITH; DeWITT, 1994) com exceção dos eritrócitos. As prostaglandinas, as prostaciclinas e os tromboxanos sintetizados por esta enzima são responsáveis por funções fisiológicas importantes, como a regulação do trato gastrointestinal (GI) e do fluxo sanguíneo renal, bem como um papel na coagulação do sangue (PAPICH, 2008), logo a inibição da síntese destes prostanóides é considerada a principal responsável pelos efeitos adversos induzidos pelos AINEs como, por exemplo: úlceras gástricas, insuficiência renal e alteração da hemostasia (MATHEWS, 2000). Em contraste, a prostaglandina sintase-2 ou cicloxigenase-2 (COX-2), é uma enzima induzida que é sintetizada por macrófagos e células inflamatórias após estimulação por citocinas e outros mediadores de inflamação. Em alguns tecidos, a COX-2 pode ser constitutiva (PAPICH, 2008). Esta é também expressa em algumas neoplasias (WARNER; MITCHELL, 2004).
No entanto, esta é uma descrição muito simplista. Tanto a COX-1 quanto a COX-2 são expressas constitutivamente e quando induzidas. Existem evidências de que a COX-1 e a COX-2 são constitutivamente expressas no sistema nervoso central, particularmente na medula espinhal, onde estão envolvidas na modulação dos estímulos nociceptivos na dor neuropática e nos estados inflamatórios (WARNER; MITCHELL, 2004). Não obstante, o alvo da maior parte das pesquisas, mais recentemente, tem sido o desenvolvimento de AINEs seletivos COX-2, ou poupadores de COX-1 tanto quanto possível com o objetivo de produzir analgesia e supressão da inflamação sem inibir prostanóides fisiologicamente importantes (PAPICH, 2008).
O tromboxano A2 (TXA2) que é produzido nas plaquetas mediado exclusivamente pela COX-1 (KAY-MUGFORD et al., 2000) e é o responsável pelo resultado da ativação inicial das plaquetas, ou seja pelo crescimento posterior do tampão hemostático. Possui meia-vida biológica de 30 segundos e, espontaneamente, transforma-se em tromboxano B2 (TXB2) (ARMAGANIJAN, 2006). A prostaglandina E2 (PGE2), produzida durante os processos inflamatórios mediada pela COX-2, promove vasodilatação e sensibilização dos terminais periféricos dos nociceptores à ação de mediadores como a bradicinina e a histamina (BERGH; BUDSBERG, 2005), além de gerar uma diminuição do limiar de despolarização a partir do aumento do monofosfato de adenosina cíclica no
nociceptor, tendo um importante papel na manutenção da dor aguda (ZHANG et al., 1997). Como consequência disto há uma redução do limiar para a despolarização neuronal frente a um estímulo nociceptivo, aumentando assim o número de potenciais de ação gerados e de disparos repetidos, acarretando em dor local e hipersensibilidade. Juntamente à ação periférica ocorre a ação em nível de Sistema Nervoso Central pela PGE2 produzida no sistema nervoso supra espinhal e na medula espinhal a qual está associada à nocicepção espinhal e na sensibilização central durante a inflamação (VANEGAS; SCHAIBLE, 2001) tendo uma participação importante no processo de plasticidade neuronal (KAUFFMANN et al., 1997).
Uma terceira isoenzima, a COX-3, bem como duas proteínas menores derivadas da COX-1 (COX-1 parcial ou PCOX-1) foram descritas por Chandrasekharan e seus colaboradores (2002). Este estudo demonstrou que a COX-3 é produzida a partir do gene da COX-1 e expressa em córtex cerebral e, em quantidades menores, em outros tecidos de cães enquanto no ser humano, esta é mais abundante no córtex cerebral e no coração. Os mesmos autores concluíram também que a dipirona gera um efeito inibidor sobre a atividade da COX-3 no cérebro de cães e que este gera uma redução na síntese de prostaglandina E2 (PGE2). Como resultado do bloqueio da síntese desta no SNC, há diminuição da sensibilidade dos nociceptores aos mediadores da dor, o que também significa que a excitabilidade destes receptores é diminuída, e deste modo um efeito analgésico é obtido (CHANDRASEKHARAN et al., 2002; MUÑOZ et al., 2010).
Foram publicados numerosos estudos sobre os diferentes efeitos dos inibidores da COX nas isoenzimas 1 e 2. No entanto, é difícil comparar os dados entre os estudos devido às muitas variáveis nos ensaios utilizados para medir as atividades da COX-1 e da COX-2. A cicloxigenase pode ser purificada a partir de seres humanos ou outros animais, produzida como uma proteína recombinante, ou preparada como frações microssomais a partir de células intactas ou transfectadas (CHAN et al., 1999). Tipicamente, em estudos que avaliam os efeitos dos anti- inflamatórios no trato gastrointestinal, a fonte relevante são as células intactas da mucosa gástrica (COX-1) ou sinovial (COX-2). No entanto, esses tecidos não estão prontamente disponíveis, e tais purificações não podem ser realizadas rotineiramente (BRIDEAU et al., 2001).
As plaquetas recentemente isoladas do sangue são usadas para estudar a atividade da COX-1 e monócitos para estudar a atividade da COX-2. As plaquetas
não expressam COX-2, mas são uma fonte rica de COX-1 (FUNK et al., 1991). Na coagulação, a COX-1 converte o ácido araquidônico em PGH2, que posteriormente é catalisado para tromboxano A2 (TXA2) pela tromboxano sintase. Este é convertido rapidamente em seu metabólito estável, tromboxano B2 (TXB2) (HAMBERG et al., 1975). Já os monócitos ativados por LPS, produzem COX-2, que também atua na conversão do ácido araquidônico em PGH2. Entretando esta é preferencialmente convertida em prostaglandina E2 (PGE2) pela PGE sintase, que é utilizada como marcador para a atividade da COX-2 (PATRIGNANI et al., 1994; GROSSMAN et al., 1995).
Para avaliar a eficácia in vitro e a seletividade dos AINEs quanto às cicloxigenases em estudos clínicos, um método rápido e fisiológico utilizando sangue total é mais conveniente. Como TXB2 e PGE2 são mediadores lipídicos, eles podem ser facilmente detectados em tecidos de todas as espécies animais, usando anticorpos específicos para prostanoides. Este método foi desenvolvido e estabelecido utilizando sangue total de humanos inicialmente, e foi adaptado para uso com sangue de muitas outras espécies animais (BRIDEAU et al., 1996). Além disso, o ensaio de sangue total é o sistema ideal para testar a potência de novos inibidores em cada isoforma de COX separadamente (BROOKS et al., 1999).
5 MATERIAIS E MÉTODOS