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Gabriela Vieira Queiroga – Medicina Esta fase inclui processos nos quais o organismo interfere sobre o fármaco Barreiras fisiológicas • Revestimento epitelial do trato gastrointestinal e de outras membranas mucosas • Barreira hematencefálica • Tipicamente, os fármacos abandonam o compartimento intravascular pelas vênulas pós-capilares, onde existem lacunas entre as células endoteliais Membranas biológicas Transporte através da membrana • Centro hidrofóbico -> barreira para o transporte de fármacos • O transporte ocorre por proteínas transmembrana ➔ Proteínas carreadoras Difusão através da membrana A difusão efetiva de fármacos ácidos e básicos também pode ser afetada pelo sequestro do pH, que depende da constante de dissociação ácida (pKa) do fármaco e do gradiente de pH através da membrana • Fármacos ácidos fracos (como fenobarbital e ácido acetilsalicílico) predominam em forma protônica, neutra, no ambiente ácido do estômago -> atravessa as duas camadas lipídicas da mucosa gástrica, acelerando a absorção do fármaco ➔ Adquire forma com carga elétrica negativa no ambiente básico do plasma - > menor probabilidade de sofrer difusão retrógrada através da mucosa gástrica Sistema nervoso central A barreira hematencefálica utiliza junções estreitas, especializadas em impedir a difusão passiva da maioria dos fármacos da circulação sistêmica para a circulação cerebral • Os fármacos destinados a atuar no SNC devem ser suficientemente pequenos e hidrofóbicos para atravessar com facilidade as membranas biológicas • Ou devem utilizar as proteínas de transporte existentes na barreira hematencefálica para penetrar nas estruturas centrais • Embora o tratamento da meningite infecciosa ou carcinomatosa seja utilizando infusão intratecal do fármaco para transpor a barreira, sendo este diretamente ligado no LCR, é impossível essa abordagem ser prática para fármacos que precisam ser regularmente administrados ao paciente Absorção • Mecanismos inespecíficos de defesa -> barreiras a absorção de fármacos -> limitam sua chegada a certos órgãos-alvo • A biodisponibilidade (fração do fármaco administrado que alcança a circulação sistêmica ) dependerá da via de administração do fármaco, de sua forma química e de certos fatores específicos do paciente, como transportadores e enzimas gastrointestinais e hepáticas • Fatores que influenciam a biodisponibilidade: ➔ Biotransformação hepática de primeira passagem ou “pré-sistêmica” - quando o fármaco é absorvido a partir do TGI, ele entra primeiro na circulação portal antes de entrar na sistêmica Farmacocinética Gabriela Vieira Queiroga – Medicina - o fármaco é rapidamente biotransformado no fígado ou na parede intestinal durante essa passagem inicial. A quantidade de fármaco inalterado que tem acesso à circulação sistêmica diminui Vias de administração Enteral • Via oral: ➔ Expõe o fármaco a ambientes ácido (estômago) e básico (duodeno) severos - > podem limitar sua absorção ➔ Fármacos hidrofóbicos e neutros atravessam as membranas celulares de modo mais eficiente ➔ Circulação porta -> protege o corpo dos efeitos sistêmicos de toxinas ingeridas, entregando-as ao fígado para destoxificação -> pode complicar a liberação de fármacos Parenteral Introdução direta de um fármaco na circulação sistêmica, no liquido cefalorraquidiano, em tecido vascularizado ou em outro espaço tecidual • Rápida velocidade de ação dos fármacos • Controle da dose liberada • Urgência de indicação da terapia farmacológica Membrana mucosa • Rápida absorção • Baixa incidência de infecção • Conveniência na autoadministração • Evita o ambiente gastrointestinal adverso e o metabolismo de primeira passagem Transdérmica • Tao lipofílico que atravessa a pele por difusão passiva • Modo lento e contínuo por longo período Distribuição É o processo pelo qual um fármaco reversivelmente abandona o leito vascular e entra no intestino (líquido extracelular) e, então, nas células dos tecidos • Fatores dependentes: ➔ Debito cardíaco e do fluxo sanguíneo regional ➔ Permeabilidade capilar e do volume do tecido ➔ Grau de ligação do fármaco às proteínas plasmáticas e tissulares - depende de três fatores: a concentração do fármaco livre, sua afinidade pelos locais de ligação e a concentração de proteínas. ➔ Lipofilicidade do fármaco Gabriela Vieira Queiroga – Medicina Volume de distribuição • Baixo para fármacos principalmente retidos no compartimento vascular • Alto para fármacos que sofrem ampla distribuição em músculo, tecido adiposo e outros componentes não vasculares • Um fármaco captado em grandes quantidades por tecidos como o adiposo e o músculo, será amplamente removido da circulação no estado de equilíbrio dinâmico ➔ Esses tecidos precisam estar saturados para que os níveis plasmáticos dos fármacos possam aumentar o suficiente a ponto de afetar o órgão-alvo ➔ Distribuição mais alta entre os tecidos corporais -> necessita de dose inicial maior Ligação às proteínas plasmáticas Pode contrabalançar a tendência dos fármacos se difundirem do sangue para compartimentos não vasculares • Albumina • Tende a reduzir a disponibilidade de um fármaco para difusão ou transporte ate seu órgão-alvo -> apenas a forma livre ou não ligada do fármaco é capaz de se propagar através das membranas • O fármaco tende a permanecer na vasculatura • Baixo volume de distribuição Metabolismo • O fígado contém uma diversidade de enzimas metabólicas em larga escala -> a maior parte do metabolismo dos fármacos ocorre nesse órgão • A capacidade do fígado de modificar os fármacos depende da quantidade de fármaco que penetra nos hepatócitos • Fármacos altamente hidrofóbicos podem penetrar de imediato nas células • Transportadores da família de carreadores humanos ligados a solutos (CLS) -> entrada de alguns fármacos hidrofílicos nos hepatócitos • Biotransformação -> reações de oxidação/redução e reações de conjugação/hidrólise • Fármaco ativo -> fármaco inativo • Fármaco ativo -> metabólito ativo ou toxico • Profármaco inativo -> fármaco ativo • Fármaco não passível de excreção -> metabólito passível de excreção Reações de oxidação/redução (fase I) • Transformam o fármaco em metabolitos mais hidrofílicos pela adição ou exposição a grupos funcionais polares, como hidroxila ou amina • Tipicamente, um grupo polarizado é adicionado ou encoberto • O sistema enzimático do citocromo P450 microssomal, a via mais comum no fígado, medeia um grande número de reações oxidativas • Alguns fármacos podem ser administrados em forma intiva (profármacos) e alterados metabolicamente para a forma ativa por meio dessas reações • Essa estratégia pode facilitar a biodisponibilidade oral, diminuir a toxicidade gastrointestinal e/ou prolongar a meia-vida de eliminação de um fármaco Reações de conjugação/hidrólise (fase II) Gabriela Vieira Queiroga – Medicina • Modificam os compostos por meio de ligações de grupos hidrofílicos, como o acido glicurônico, criando conjugados mais polares • Ocorrem independentemente das reações de oxidação/redução • As enzimas envolvidas nas reações de fase I e de fase II frequentemente competem pelos sbstratos • Inativar o fármaco ou, normalmente, aumentar sua solubilidade e excreção na urina ou na bile • Em algumas ocasiões, ativação metabólica de profármacos Excreção • A excreção renal é o mecanismo mais comum de eliminação de fármacos e baseia- se na natureza hidrofílica do fármaco ou seu metabólito • Apenas um numero relativamente pequeno de fármacos é excretado primariamente na bile ou pelas vias respiratóriasou dérmicas • Muitos fármacos administrados oralmente sofrem absorção incompleta pelo trato gastroinstestinal superior, e o fármaco residual é eliminado por excreção fecal Excreção renal • A arteríola aferente introduz no glomérulo tanto o fármaco livre (não ligado) quanto o ligado às proteínas plasmáticas • Apenas a forma livre é filtrada no túbulo renal ➔ O fluxo sanguíneo renal, a taxa de filtração glomerular e a ligação do fármaco às proteínas plasmáticas afetam a quantidade de fármaco que penetra nos túbulos, no nível do glomérulo -> aumento/aumento/diminuição -> excereção mais rápida • A concentração urinária do fármaco aumenta no túbulo proximal devido à difusão passiva das moléculas de fármaco sem carga elétrica, à difusão facilitada de moléculas com carga ou sem carga e à secreção ativa de moléculas aniônicas e catiônicas do sangue para o espaço urinário • Sequestro pelo pH -> limita a reabsorção nos túbulos proximais e distais ➔ O liquido tubular renal é acido no túbulo proximal -> sequestro da forma iônica das bases fracas ➔ Como essa região do túbulo contem proteínas transportadoras que diferem daquelas encontradas nos segmentos anteriores do néfron, as formas iônicas de um fármaco resistem à reabsorção por difusão facilitada -> aumento da excreção • A mudança na velocidade do fluxo urinário através dos túbulos também pode alterar a taxa de reabsorção dos fármacos Excreção biliar • Alguns são secretados pelo fígado na bile por intermédio de membros da superfamília de transportadores do conjunto de ligação do ATP, que inclui sete famílias de proteínas, como a de resistência a múltiplos fármacos • Como o ducto biliar desemboca no trato gastrointestinal no duodeno -> esses Gabriela Vieira Queiroga – Medicina fármacos devem passar por toda a extensão do intestino delgado e do intestino grosso antes de serem eliminados • Em muitos casos, sofrem circulação êntero- hepática -> são reabsorvidos no intestino delgado -> retidos na circulação porta -> circulação sistêmica Aplicações clínicas da farmacocinética Depuração É o parâmetro farmacocinético que limita de modo mais significativo o tempo de ação do medicamento nos alvos moleculares, celulares e orgânicos • Taxa de eliminação de um fármaco do corpo em relação à concentração plasmática dele • Taxa do fármaco da qual o plasma teria de ser depurado para justificar a cinética da mudança observada na quantidade total do fármaco no corpo, partindo do principio de que todo o fármaco do corpo está presente na mesma concentração que a do plasma Cinética do metabolismo e da excreção • Cinética de primeira ordem (maioria dos fármacos) -> quantidade de fármaco metabolizada ou excretada em certa unidade de tempo é diretamente proporcional à concentração do fármaco na circulação sistêmica nesse exato momento • Cinética de saturação -> os mecanismos de depuração tornam-se saturados na concentração terapêutica da substancia ou em concentração próxima a ela • Cinética de ordem zero -> saturação Meia-vida • Tempo necessário para reduzir à metade a concentração do fármaco no plasma • Permite calcular a frequência de doses necessárias para manter a concentração plasmática do fármaco dentro da faixa terapêutica Dosagem terapêutica • Procura manter seu pico plasmático abaixo da concentração toxica, e a concentração mínima acima de seu nível minimamente efetivo • Os esquemas posológicos ótimos, em geral, mantêm a concentração plasmática do fármaco no estado de equilíbrio dinâmico dentro da janela terapêutica -> alcançado quando a taxa de aporte do fármaco é igual a sua eliminação ➔ Concentração do medicamento é afetada por: biodisponibilidade, depuração, dose e intervalo entre as doses • Supondo que a eliminação siga a cinética de primeira ordem, a taxa de eliminação também se eleva à medida que a concentração plasmática do fármaco aumenta • Na maioria dos esquemas posológicos, os níveis de fármacos acumulam-se depois de cada dose sucessiva, e o estado de equilíbrio dinâmico só é alcançado quando a quantidade de medicamento que entra no sistema é igual a que está sendo removida ➔ É preciso lembrar-se desse princípio ao modificar o esquema posológico, visto Gabriela Vieira Queiroga – Medicina que devem ocorrer pelo menos quatro a cinco meias-vidas de eliminação para que seja alcançado o novo estado de equilíbrio dinâmico Dose de ataque • Para compensar a distribuição do fármaco nos tecidos • Para obter os níveis terapêuticos com apenas uma ou duas doses Dose de manutenção • Repor a quantidade de substancia perdida por metabolismo e excreção B. com dose de ataque Referência: Princípios de Farmacologia. A Base Fisiopatológica da Farmacologia. GOLAN, David E. e col. Editora Guanabara Koogan, 3ª edição, 2014.
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