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Conceitos *FARMACOCINÉTICA: o que o organismo faz sobre o fármaco → estabelecimento de esquemas posológicos padrões e seus ajustes em situações fisiológicas especiais e condições patológicas → a ciência que estuda a dinâmica dos fármacos dentro dos sistemas biológicos, que envolve a absorção, a distribuição, o metabolismo e a eliminação *FARMACODINÂMICA: o que o fármaco faz no organismo *Relações entre farmacocinética e farmacodinâmica Processos farmacocinéticos (ADME) Absorção *Passagem do fármaco do seu local de aplicação até a corrente sanguínea (necessário “vencer as barreiras biológicas”) *A velocidade e a eficiência da absorção dependem, dentre outras fatores, da via de administração MECANISMOS DE PASSAGEM DO FÁRMACO PELA MEMBRANA BIOLÓGICA (principal barreira) *Membrana plasmática → bicamada lipídica (hidrofóbica internamente, hidrofílica externamente) → fluidez (moléculas individuais se movem lateralmente) → proteínas (alvos para ação de drogas, receptores de membrana para fármacos) → relativamente impermeável às moléculas polares *Processos passivos → difusão passiva/simples ex: anestésicos gerais (lipossolúveis) → difusão por poros ex: fármacos hidrossolúveis de baixo peso molecular → difusão facilitada → filtração *Processos ativos → transporte ativo → vesicular OBS: PINOCITOSE E FAGOCITOSE • pinocitose: partículas líquidas • fagocitose: partículas sólidas Farmacocinética fase biofarmacêutica – liberação do fármaco da forma farmacêutica (corrente sanguínea) fármaco que está ligado a proteínas não tem atividade biológica FARMACOLOGIA *FARMACOCINÉTICA: o que o organismo faz sobre o fármaco — estabelecimento de esquemas posológicos padrões e seus ajustes em situações fisiológicas especiais e condições patológicas — a ciência que estuda a dinâmica dos fármacos dentro dos sistemas biológicos, que envolve a absorção, a distribuição, o metabolismo e a eliminação *FARMACODINÂMICA: o que o fármaco faz no organismo *Relações entre farmacocinética e farmacodinâmica Dose do fármaco Efeito no organismo FARMACOCINETICA FARMACODINÂMICA . Vias de º * Local de ação administração * Mecanismo de . Absorção ação . tico ão « Efeitos Í | Concentração no local do receptor | Fármaco no local da administração ! (entrada) A 0 Distribuição Fármaco nos tecidos K E Biotransformação [EM sictanstormação Metabólito(s) nos tecidos Fármaco e metabólito(s) na urina, na bile ou nas fezes Absonão *Passagem do fármaco do seu local de aplicação até a corrente sanguínea (necessário “vencer as barreiras biológicas”) nes ea e livre LOCAL DE ação. | TERAPÊUTICA (G (corrente |] COMPARTIMENTO. CENTRAL ABSORÇÃO DEPURAÇÃO DOSE DO —p [EM LIVRE] FÁRMAGO po ExCnEÇÃO fase biofarmacêutica — : liberação do fármaco fármaco ligado metabólitos : da forma farmacêutica às proteinas é METABOLISMO eee” Lívia Codho ATM 25 Tawmncscinótica Doo *A velocidade e a eficiência da absorção dependem, dentre outras fatores, da via de administração MECANISMOS DE PASSAGEM DO FÁRMACO PELA MEMBRANA BIOLÓGICA (principal barreira) *Membrana plasmática — bicamada lipídica (hidrofóbica internamente, hidrofílica externamente) —» fluidez (moléculas individuais se movem lateralmente) — proteinas (alvos para ação de drogas, receptores de membrana para fármacos) —> relativamente impermeável às moléculas polares *Processos passivos — difusão passiva/simples ex: anestésicos gerais (lipossolúveis) — difusão por poros ex: fármacos hidrossolúveis de baixo peso molecular O SE . - a. Difusão paseiva de Ditusão passiva de ros- um fármaco s- —> difusão facilitada solúvel através de solúvel dissolvido um poro ou canal na membrana. — filtração aquoso. *Processos ativos — transporte ativo > vesicular Transporte ativo do fármaco mediado por carregador. fármaco que está ligado a proteínas não tem Usa transportadores mas não requer energia, atividade biológica pode ser saturado e inibido por compostos que competem pelo transportador TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ATIVO A. A º dE N Transporte Difusão Difusão Transportadores paracelular facilitada de fármacos q y = no mB Ma “e | ns n / B > o? OBS: PINOCITOSE E FAGOCITOSE e | pinocitose: partículas líquidas e 'fagocitose: partículas sólidas • ocorre invaginação da membrana celular e captação da substância para o interior da célula OBS: SUPERFAMÍLIA DE TRANSPORTADORES ABC (ATP binding cassete) • atuam na absorção, na distribuição e na excreção • proteínas transportadoras transmembrana • no fígado: atuam conduzindo o fármaco para a bile • nos rins: atuam bombeando fármacos para a urina • Glicoproteína P (Pgp): resistência a múltiplos fármacos FATORES ENVOLVIDOS NA ABSORÇÃO pH (FATOR DO MEIO) E GRAU DE IONIZAÇÃO (FATOR DO FÁRMACO) *Muitos fármacos são ácidos fracos ou bases fracas: a depender do pH do meio, apresentam-se na forma ionizada ou na forma não ionizada *As formas moleculares são estruturas lipossolúveis (com capacidade de atravessar a membrana), enquanto as formas ionizadas são hidrossolúveis (não apresentam essa capacidade) *Na difusão simples, as moléculas atravessam as membranas lipídicas na forma não-ionizada (NI) *A razão entre as duas formas varia conforme o pH e a constante de dissociação é determinada pela EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBALCH *A Aspirina e os ácidos fracos são mais bem absorvidos no estômago devido ao meio ácido pKa Aspirina = 3,5 pH estômago = 1,5 pH intestino = 6,5 TAMANHO MOLECULAR *Quanto menor o tamanho de suas moléculas, mais facilmente os fármacos atravessarão as membranas plasmáticas *Mesmo que o fármaco seja lipossolúvel, quanto maior a massa molecular, mais difícil será a passagem das moléculas através da membrana plasmática *A maioria dos fármacos têm massas molares baixas (exceção: proteínas e peptídeos) *Dentre os fármacos que apresentam o mesmo peso molecular, a capacidade de atravessar membranas é diferenciada a partir de um coeficiente: O COEFICIENTE DE PARTIÇÃO ÓLEO/ÁGUA ou OCTANOL/ÁGUA Ácidos fracos são melhor absorvidos em pH baixo (estômago) Bases fracas são melhor absorvidas em pH alto (intestino) formas moleculares adentram a célula pela membrana e, no pH intracelular, ionizam, de forma que os íons não conseguem retornar ao suco gástrico (estão aprisionados no plasma) – passam a desencadear sua ação FARMACOLOGIA e ocorre invaginação da membrana celular e captação da substância para o interior da célula OBS: SUPERFAMÍLIA DE TRANSPORTADORES ABC (ATP h binding cassete) Glycosylated residues Extracellular xenobiotic e atuam na absorção, na distribuição e na excreção e | proteinas transportadoras transmembrana e no fígado: atuam conduzindo o fármaco para a bile e nos rins: atuam bombeando fármacos para a urina e Glicoproteina P (Pgp): resistência a múltiplos fármacos FATORES ENVOLVIDOS NA ABSORÇÃO Relacionados ao medicamento Relacionados ao organismo Lipossolubilidade Grau de ionização Peso molecular Concentração Espessura da membrana Vascularização do local Superfície de absorção pH do meio > cã 5 pH (FATOR DO MEIO) E GRAU DE IONIZAÇÃO (FATOR DO FÁRMACO) *Muitos fármacos são ácidos fracos ou bases fracas: a depender do pH do meio, apresentam-se na forma ionizada ou na forma não ionizada *As formas moleculares são estruturas lipossolúveis (com capacidade de atravessar a membrana), enquantoas formas ionizadas são hidrossolúveis (não apresentam essa capacidade) ESáciccrco |] Membrana Hipídica uec ees see o E i Í *Na difusão simples, as moléculas atravessam as membranas lipídicas na forma não-ionizada (NI) Lívia Codho ATM 25 *A razão entre as duas formas varia conforme o pH e a constante de dissociação é determinada pela EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBALCH Ácidos fracos: HA 4 Ve Bases fracas: pA+ Hº BH'd==bB + H* pKa = pH + log[ NIJ(1] pKa = pH + log10[ IJ NI] When pH is less than pK, When pH is greater than pk, the protonated forms nated forms MA ane BM” y pH <pkK, pH >pK, 4 4%» Quando pH < pka = HA e BH* || Quando pH >pka=A-eB | V 2 pH 3 4 s 6 f 7 5 s 10 " PK *A Aspirina e os ácidos fracos são mais bem absorvidos no estômago devido ao meio ácido formas moleculares adentram a célula pela membrana e, no pH intracelular, ionizam, de forma que os íons não conseguem retornar ao suco gástrico (estão aprisionados no plasma) — passam a desencadear sua ação pKa Aspirina = 3,5 pH estômago = 1,5 pH intestino = 6,5 Gastric juice Plasma Urime pH3 pHTA pHB > 400 . Aspirin ga Ácidos fracos são melhor 2” . . À o absorvidos em pH baixo ria qa E iniin Ô e" oo A (estômago) asa! Aq 100 £ Undissociated é 26 aca é E 0 H g 8 c 8 , | s > 108 Ss o E “ong a 2/0, Bro, Pethidine St ap ' Bases fracas são melhor "py absorvidas em pH alto Weak base o : PK, 8.6 (intestino) o Free 100 Protonated base B base BRA E" TAMANHO MOLECULAR *Quanto menor o tamanho de suas moléculas, mais facilmente os fármacos atravessarão as membranas plasmáticas *Mesmo que o fármaco seja lipossolúvel, quanto maior a massa molecular, mais difícil será a passagem das moléculas através da membrana plasmática *A maioria dos fármacos têm massas molares baixas (exceção: proteínas e peptídeos) *Dentre os fármacos que apresentam o mesmo peso molecular, a capacidade de atravessar membranas é diferenciada a partir de um coeficiente: O COEFICIENTE DE PARTIÇÃO ÓLEO/ÁGUA ou OCTANOL/ÁGUA → quanto maior esse coeficiente, maior a lipossolubilidade do fármaco FATORES RELATIVOS AO LUGAR DE ABSORÇÃO FATORES QUE INFLUENCIAM NA ABSORÇÃO ABSORÇÃO ALTERADA PELA INTERAÇÃO COM ALIMENTOS OBS: APÓS A ADMINISTRAÇÃO DE UM COMPRIMIDO CONVENCIONAL OBS: • fármacos administrados por via intravenosa não sofrem absorção – injetados diretamente na corrente sanguínea Distribuição *Processo pelo qual o fármaco reversivelmente abandona a corrente circulatória e passa para o interstício (líquido extracelular) e/ou para o interior das células *Depende de fatores como: → as características do fármaco → o fluxo sanguíneo → a ligação às proteínas plasmáticas LIGAÇÃO DO FÁRMACO ÀS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS *Albumina (fármacos ácidos), glicoproteína α1-ácida (fármacos básicos) e outras *Pode ser alterada conforme: → a concentração do fármaco → a afinidade pelos sítios de ligação → a quantidade de locais de ligação *A alta afinidade do fármaco a proteínas plasmáticas diminui a sua distribuição (aumento do tempo de ação) influenciam na velocidade de absorção FARMACOLOGIA — quanto maior esse lipossolubilidade do fármaco Pe rm ea bi li da de , cm /s (e sc al a lo g) 2 4 coeficiente, maior a Tamanho molecular (g/mol) 100 200 6 Coeficiente de partição octanol/água (escala log) FATORES RELATIVOS AO LUGAR DE ABSORÇÃO Estrutura das células endoteliais no fígado Grandes fendas permitem ampla passagem do eo interstício hepático. fármaco entre o sangue Estrutura de um capilar cerebral Nas junções estreitadas, duas células vizinhas se unem fisicamen ndo uma parede contínua que impede Permeabilidade de um capilar cerebral influenciam na velocidade absorção FATORES QUE INFLUENCIAM NA ABSORÇÃO Fatores Maior absorção | Menor absorção Concentração Maior Menor (Dosagem) Forma Farmacêutica Líquida Sólida Área absortiva Grande Pequena Circulação local Grande Pequena Condições patológicas Inflamação Inchaço Fatores Maior absorção | Menor absorção Tempode Menor Maior esvaziamento gástrico Motilidade intestinal Menor Maior de | E ADE Alimento Ausência Presença Fatores na Presença Ausência formulação Metabolismo entérico Ausência Presença ABSORÇÃO ALTERADA PELA INTERAÇÃO COM ALIMENTOS Reduzida Retardada Aumentada Não alterada Captopril Ácido valproico Carbamazepina Etambutol Eritromicina Cimetidina Fenitoina Ranitidina Isoniazida Paracetamol Propanolol Indoprofeno Rifampicina Teofilina Diazepam Oxazepam Tetraciclina Varfarina Lívia Codho ATM 25 OBS: APÓS A ADMINISTRAÇÃO DE UM COMPRIMIDO CONVENCIONAL Estômago ÇA Desintegração Xl o — Partículas / finas Dissolução 2 —[——————+ Absorção o $ Intestino 1 delgado distribuição OBS: Metabolismo de Fármaco intacto na membrana e hepático circulação sistêmica | Eliminação | Efeito farmacológico e fármacos administrados por via intravenosa não Dishibuição sanguínea sofrem absorção — injetados diretamente na corrente *Processo pelo qual o fármaco reversivelmente abandona a corrente circulatória e passa para o interstício (líquido extracelular) e/ou para o interior das células *Depende de fatores como: — as características do fármaco —> o fluxo sanguíneo — a ligação às proteínas plasmáticas PLASMA EXTRACELULAR INTRACELULAR E LIGADO LIGADO LIGADO ã Ê | | g õ 3 > o o a LIVRE o UvREO ouve 2 FÁRMACO «+» «— METABOLIZADO «» METABOLIZADO «+» METABOLIZADO EXCRETADO » Fármaco livre: entra em equilíbrio nos espaços aquosos dos diferentes compartimentos LIGAÇÃO DO FÁRMACO ÀS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS *Albumina (fármacos ácidos), glicoproteína «1-ácida (fármacos básicos) e outras *Pode ser alterada conforme: — a concentração do fármaco — a afinidade pelos sítios de ligação — a quantidade de locais de ligação *A alta afinidade do fármaco a proteínas plasmáticas diminui a sua distribuição (aumento do tempo de ação) OBS: DESLOCAMENTO DE FÁRMACOS LIGADOS A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS *A alta afinidade do fármaco a proteínas plasmáticas diminui a sua distribuição (aumento do tempo de ação) VOLUME DE DISTRIBUIÇÃO *VOLUME REAL: volume de fármaco que o tecido recebe de fato *VOLUME APARENTE: relação entre a concentração dos tecidos e a concentração sanguínea → drogas lipossolúveis: maior volume aparente → drogas ligadas: menor volume aparente PERFUSÃO SANGUÍNEA *Volume/fluxo de sangue que determinado tecido ou órgão recebe do coração *O aumento da perfusão é diretamente proporcional ao aumento da distribuição de fármacos → órgãos que recebem maior volume sanguíneo por peso corporal têm maior taxa de distribuição de fármacos (ex: cérebro) CLASSIFICAÇÃO DOS TECIDOS QUANTO À DISTRIBUIÇÃO DO FÁRMACO *SUSCETÍVEIS: possuem ligante para o fármaco e sofrem ação farmacológica *ATIVOS: metabolizam o fármaco *INDIFERENTES: reservatório temporário *EMUNCTÓRIOS: excretam o fármaco (ex: sistema renal) OBS: DISTRIBUIÇÃO PEDIÁTRICA DADAIMAOCOLQCIA Lívia Cedho ATM 25 ES Gémeos de Classe 1a dose é Fármacos de Classe Il: menor do que o número de locais a dose é maior do que o número de ligação disponíveis de locais de ligação e Fármaco o º A e *O aumento da perfusão é diretamente proporcional ao OD G SOS) OO S & ns aumento da distribuição de fármacos CRIDN GBLDD O ft Perfusão | > [ft Distribuição Mbmina Tecido Massa Fi. sang. || DC Perfusão Corporal (%) (Limin) (%) || (ml.100g*.min!) A maioria das moléculas A maioria das moléculas de DO do fármaco está ligada à albumina tem fármaco ligado, Cérebro 2,0 | 0,75 15] 55 | albumina, e a concentração e a concentração de fármaco 2 2 J de fármaco livre é baixa. livre é significativa. L Fígado | 1 5 20 [63 Administração de fármacos da LoRim 1 1 24 Classe le ll Músculo 0 15 [Pele TT cs TT o4 Ts] 5 ] e o e a [T.adiposo] 140 ] 025 ] 2] 1 ] Losso | 10 | 02 |J-| -—— | e 96099. CCJ O sd E — órgãos que recebem maior volume sanguíneo por peso corporal têm maior taxa de distribuição de O deslocamento do fármaco fármacos (ex: cérebro) de Classe | ocorre quando um fármaco de Classe Il é administrado simultaneamente. CLASSIFICAÇÃO DOS TECIDOS QUANTO À DISTRIBUIÇÃO DO FÁRMACO OBS: DESLOCAMENTO DE FÁRMACOS LIGADOS A . PROTEÍNAS PLASMÁTICAS *SUSCETÍVEIS: possuem ligante para o fármaco e sofrem ação f lógi Quadro 9.2 Deslocamento de drogas ligadas às proteínas armacológica plasmáticas por outras drogas (Koch-Weser e Sellers) *ATIVOS: metabolizam o fármaco Conseqiiências Droga deslocada Droga deslocadora clínicas possíveis *INDIFERENTES: reservatório temporário Varfarina e outros Clofibrato | Hipoprotrombinemia é prurido fe ps o du *EMUNCTÓRIOS: excretam o fármaco (ex: sistema renal) Ácido nalidíxico altomente | Oxifenbutazona ão nosa em « » Fenilbutazona Tolbutamida Fenilbutazona Hipoglicemia Sulfafenazal Tecido gordo Ap Córebro 8 *A alta afinidade do fármaco a proteínas plasmáticas diminui a he antes pacesbrengiaa neve) sua distribuição (aumento do tempo de ação) 0,5 mif min Ns E À “ SO a o. VOLUME DE DISTRIBUIÇÃO ronca ju . Músculo esquelótico e outros Sangue Tecido é ãos menos ir s 77% do peso corporal Í o por 100 9 “|Fica principalmente no sangue: Ls 290,0) nam “Pequeno volume de distribuição tempo em min Fig 3- Rep ão esquemática do fenó de ibuição. Numa 1.º fase (A), altas concentrações no cérebro, mama fase intermédia (B), concentrações muito baixas no cérebro, intensificação das concentrações no mslaculo exquslático « outros órgãos menos lirigados; muma fans mais tacho (C), diminuição des craceniaçãos istribui i . tecidos e acumulação progressiva no tecido gordo. Notar a d iferente intensidade de irrigação com- Distribui igualmente: ndo pisipsimegse sm ps unido Volume médio de distribuição. OBS: DISTRIBUIÇÃO PEDIÁTRICA | Distribui muito no tecido: Composição Corporal | Grande volume de distribuição. 4 água total & fluido extracelular y tecido adiposo & músculo esquelético Ligação às Proteínas albumina, bilirrubina, a. -ácido glicoproteína Ligação aos Tecidos Variações da composição *VOLUME REAL: volume de fármaco que o tecido recebe de fato *VOLUME APARENTE: relação entre a concentração dos tecidos e a concentração sanguínea — drogas lipossolúveis: maior volume aparente — drogas ligadas: menor volume aparente PERFUSÃO SANGUÍNEA *Volume/fluxo de sangue que determinado tecido ou órgão recebe do coração BARREIRAS ANATÔMICAS *Placentária → formada por vasos sanguíneos do feto e da mãe e revestida por uma única camada de células → maioria das drogas consegue atravessar – há apenas um retardo na transferência para o feto (10 – 15 min para haver o equilíbrio mãe/feto) → plasma fetal (pH = 7) é ligeiramente mais ácido que o materno (pH = 7,4) – há risco de aprisionamento iônico para fármacos básicos *Hematoencefálica → protege o cérebro e a medula espinhal da exposição a uma diversidade de substâncias → formada por células que apresentam junções muito estreitadas dos capilares endoteliais, além de apresentar processos gliais altamente resistentes circundando esses capilares → dificulta a passagem de fármacos (fármacos hidrossolúveis conseguem atravessar apenas perante a ação de transportadores de membrana) → substâncias que penetram o SNC: drogas apolares, lipossolúveis, de tamanho molecular reduzido (ex: álcool) ou de elevado coeficiente de partição óleo/água (ex: barbitúricos e anestésicos gerais) *Mamária ARMAZENAMENTO DE DROGAS *Associação das drogas a elementos teciduais *Tecidos mais comumente envolvidos: ósseo e adiposo *Formação de depósitos → consequências: manutenção das concentrações plasmáticas, redução das concentrações plasmáticas iniciais e prolongamento do tempo de ação dos fármacos *Prolongamento do efeito → flúor, chumbo e tetraciclinas: armazenamento no tecido ósseo durante a fase de mineralização → anestésicos gerais e inseticidas: armazenamento no tecido adiposo Metabolismo *Consiste em mecanismos enzimáticos complexos que têm como objetivo inativar compostos endógenos ativos (hormônios, enzimas, neurotransmissores, etc.) e eliminar substâncias estranhas ao organismo (xenobióticos) *A biotransformação dos fármacos: → pode convertê-los em formas inativas e hidrossolúveis à eliminação → pode gerar metabólitos ativos à ação farmacológica e/ ou tóxica → pode ocorrer em diferentes tecidos: mucosa intestinal, pulmões, pele, placenta, fígado DESFECHO DO PROCESSO DE BIOTRANSFORMAÇÃO *Término da ação de uma substância → detoxificação → inativação de compostos *Facilitação da excreção → formação de produtos mais polares → formação de produtos menos lipossolúveis *Ativação → ativação de drogas originalmente inativas → alteração do perfil farmacocinético → formação de metabólitos ativos FASE I: enzimas nos microssomos dos hepatócitos catalisam reações (catabólicas) oxidação dependente do citocromo P450 oxidação independente do citocromo P450 redução e hidrólise FASE II: conjugação do fármaco ou do metabólito a grupos polares (anabólica) ácido glicurônico glicina sulfato FARMACOLOGIA BARREIRAS ANATÔMICAS *Placentária — formada por vasos sanguíneos do feto e da mãe e revestida por uma única camada de células — maioria das drogas consegue atravessar - há apenas um retardo na transferência para o feto (10 — 15 min para haver o equilíbrio mãe/feto) — plasma fetal (pH = 7) é ligeiramente mais ácido que o materno (pH = 7,4) - há risco de aprisionamento iônico para fármacos básicos *Hematoencefálica — protege o cérebro e a medula espinhal da exposição a uma diversidade de substâncias — formada por células que apresentam junções muito estreitadas dos capilares endoteliais, além de apresentar processos gliais altamente resistentes circundando esses capilares —> dificulta a passagem de fármacos (fármacos hidrossolúveis conseguem atravessar apenas perante a ação de transportadores de membrana) — substâncias que penetram o SNC: drogas apolares, lipossolúveis, de tamanho molecular reduzido (ex: álcool) ou de elevado coeficiente de partição óleo/água (ex: barbitúricos e anestésicos gerais) *Mamária ARMAZENAMENTO DE DROGAS *Associação das drogas a elementos teciduais *Tecidos mais comumente envolvidos: ósseo e adiposo *Formação de depósitos — consequências: manutenção das concentrações plasmáticas, redução das concentrações plasmáticas iniciais e prolongamento do tempo de ação dos fármacos *Prolongamento do efeito — flúor, chumbo e tetraciclinas: armazenamento no tecido ósseo durante a fase de mineralização — anestésicos gerais e inseticidas: armazenamento no tecido adiposo Metabefismo *Consiste em mecanismos enzimáticos complexos que têm como objetivo inativar endógenos ativos (hormônios, enzimas, neurotransmissores, etc.) e eliminar compostos substâncias estranhas ao organismo (xenobióticos)*A biotransformação dos fármacos: — pode convertê-los em formas inativas e hidrossolúveis à eliminação Lívia Codho ATM 25 — pode gerar metabólitos ativos à ação farmacológica e/ ou tóxica — pode ocorrer em diferentes tecidos: mucosa intestinal, pulmões, pele, placenta, figado pa Pevedo RT Corvoaco Após a Fase |, o fármaco pode ser ativado, perma- necer inalterado ou, com mais frequência, ativado. FASE I: enzimas | nos microssomos dos hepatócitos catalisam reações (catabólicas) oxidação dependente do citocromo P450 oxidação independente do citocromo P450 redução e hidrólise FASE II: glicina sulfato Phase 1 Dug ————» Derivative Oxidation Hydroxylation Dealkylation Deamination Hydrolysis Example CooH OCOCH; COOH Aspirin Salicylic acid Phase 2 Conjugation COOH Glucuronide conjugação do fármaco ou do metabólito a grupos polares (anabólica) ácido glicurônico Conjugate oH HO CooH DESFECHO DO PROCESSO DE BIOTRANSFORMAÇÃO *Término da ação de uma substância — detoxificação — inativação de compostos *Facilitação da excreção — formação de produtos mais polares — formação de produtos menos lipossolúveis *Ativação — ativação de drogas originalmente inativas — alteração do perfil farmacocinético —> formação de metabólitos ativos —— — Enzima Droga Dm : : Substrato - maioria Ativo Tá r minoria Inativo |; 'Tóxico II Nãotóxico | ———————— Ativo > (Metabólito | Inativo | lipossolúvel 1 excreção | Não-tóxico 'Tóxico | Igual, menos [ou mais ativo SISTEMA DE MONOOXIGENASES DO CITOCROMO P450 (CYP450) *Catalisam reações oxidativas (cadeia de transporte de elétrons) *Ampla especificidade de substrato *Interações farmacológicas *As CYP450 podem ser induzidas ou inibidas, modificando a biotransformação dos fármacos *A indução da atividade das enzimas microssomais por um determinado fármaco pode → aumentar o metabolismo do próprio fármaco → aumentar o metabolismo de outro fármaco → aumentar os níveis de metabólitos reativos e a ocorrência de toxicidade *A inibição das enzimas microssomais por um determinado fármaco pode → aumentar os efeitos farmacológicos do fármaco → elevar a concentração do fármaco à faixa tóxica → diminuir o metabolismo de outras substâncias FATORES QUE MODIFICAM A BIOTRANSFORMAÇÃO FATORES INTERNOS *Fatores genéticos → ex: acetilação da isoniazida - caucasianos têm acetiladores lentos (50-60%), orientais têm acetiladores rápidos *Idade → fetos e recém-nascidos apresentam baixa capacidade de biotransformar xenobióticos (alta suscetibilidade aos danos tóxicos) → idosos apresentam queda na biotransformação e baixa capacidade de excreção renal *Estado nutricional *Estado patológico → ex: doenças hepáticas *Excreção pulmonar → eliminação do fármaco no ar expirado → importante para gases e vapores anestésicos *Excreção renal → excreção da maior parte dos fármacos → eliminação do fármaco na urina (inalterado ou na forma ionizada) → substâncias lipofílicas: excreção renal ineficiente → biotransformação *Excreção biliar → fármaco eliminado na bile → fezes → circulação êntero-hepática (reabsorção do fármaco) Excreção *Rins → filtração glomerular → secreção tubular ativa → difusão passiva através do epitélio tubular *Trato biliar e fezes FARMACOLOGIA SISTEMA DE MONOOXIGENASES DO CITOCROMO P450 (CYP450) *Catalisam reações oxidativas (cadeia de transporte de elétrons) Fármaco + O, + NADPH + H* — Fármaco modificado + H,O + NADP* *Ampla especificidade de substrato *Interações farmacológicas *As CYP450 podem ser induzidas ou inibidas, modificando a biotransformação dos fármacos €. Interações de fármacos e o citocromo P450 Rifampicina, chá E Itraconazol de erva-de- -sdo-joão ( À | [ GicosporinaA | ] “ Nefrotoxicidade Rejeição do e Indução Inibição pela ciclosporina A de CYP3A4 de CYP3A4 ão da Eliminação de ciclosporina A E ciclosporina À acelerada retardada — B. Isoenzimas citocromo P450 Indutores Citocromo Substratos Inibidores Carne grelhada, fumo, omeprazol Clozapina, estradiol, ALR O (or haloperidol, teofilina CYP sd SS A (142 a Receptor É arilidrocarbono Fluoroquinolona Fenobarbital, rifampicina CYP CAR "e ni Receptor androstano Covo Es constitutivo Isoniazida, verapamil Carvediolol, metoprolol, antidepressivos tricíclicos, neurolépticos, ISRS, codeina Quinidina, fluoxetina Rifampicina, carba mazepina, dexa- metasona, fenitoína, erva-de-são-jodo pr O Ciclosporina A, tacrolimo, nifedipina, verapamil, estatinas, estradiol, progesterona, testosterona, haloperidol Inibidores de protease HIV, amiodarona, macrolídeos, antimicóticos azóis, suco de pomelo Receptor pregnano X *A indução da atividade das enzimas microssomais por um determinado fármaco pode — aumentar o metabolismo do próprio fármaco —> aumentar o metabolismo de outro fármaco — aumentar os níveis de metabólitos reativos e a ocorrência de toxicidade *A inibição das enzimas microssomais por um determinado fármaco pode — aumentar os efeitos farmacológicos do fármaco — elevar a concentração do fármaco à faixa tóxica — diminuir o metabolismo de outras substâncias Lívia Codho ATM 25 FATORES QUE MODIFICAM A BIOTRANSFORMAÇÃO FATORES INTERNOS *Fatores genéticos — ex: acetilação da isoniazida - caucasianos têm acetiladores lentos (50-60%), orientais têm acetiladores rápidos *Idade — fetos e recém-nascidos apresentam baixa capacidade de biotransformar xenobióticos (alta suscetibilidade aos danos tóxicos) — idosos apresentam queda na biotransformação e baixa capacidade de excreção renal *Estado nutricional *Estado patológico — ex: doenças hepáticas *Excreção pulmonar — eliminação do fármaco no ar expirado — importante para gases e vapores anestésicos *Excreção renal — excreção da maior parte dos fármacos — eliminação do fármaco na urina (inalterado ou na forma ionizada) — substâncias lipofílicas: excreção renal ineficiente > biotransformação *Excreção biliar — fármaco eliminado na bile > fezes — circulação êntero-hepática (reabsorção do fármaco) Exoeção *Rins — filtração glomerular — secreção tubular ativa — difusão passiva através do epitélio tubular CÁPSULA DE BOWMAN” [SN Filtração de todas as [ , )F substâncias de baixo Nes / E TÚBULO PROXIMAI peso molecular WZ /f NX Secreção ativa de algumas drogas A | eletrolíticas fracas, especialmente s PA | | ácidos ' | ) Reabsorção de água (| k ALÇA DE HENLE = Reabsorção de água Ja TÚBULO DISTAI / Excreção passiva e | | = reabsorção ' fi de drogas lipossolúveis º Reabsorção de água TUBOS COLETORES / Reabsorção de água ) *Trato biliar e fezes *Outras vias: ar expirado, saliva, leite, suor EXCREÇÃO RENAL *Filtração glomerular: corresponde a 20% da eliminação de drogas → filtra moléculas com peso molecular inferior a 20.000Da → albumina não é filtrada (exceção: processos patológicos) fármacos ligados fortemente à albumina também não são eliminados *Secreção tubular → substâncias que não sofreram filtração → mecanismos de transporte ativo (diferente para substâncias ácidas e básicas) – interação medicamentosa → excreta fármaco ligado a proteínas PRISÃO IÔNICA *Ácidos fracos são mais facilmente eliminados em urina alcalina, pois, nessa condição, tornam-se ionizados (mais hidrofílicos e mais facilmente eliminados) *Bases fracas são mais facilmente eliminados em urina ácida, pois, nessa condição, tornam-se ionizadas (mais hidrofílicas e mais facilmente eliminadas) *Exemplo: o que pode ser feito no caso de um paciente apresentando dose excessivade fenobarbital (ácido fraco)? → administrar bicarbonato, que alcaliniza a urina e mantém o fenobarbital em sua forma ionizada, diminuindo, assim, a sua absorção *Excreção urinária de metanfetamina CICLO ÊNTERO-HEPÁTICO *Fármacos sujeitos ao ciclo êntero-hepático são excretados mais lentamente (maior tempo de ação) → ex: contraceptivos orais e anti-inflamatórios não- esteroides FARMACOLOGIA *Outras vias: ar expirado, saliva, leite, suor EXCREÇÃO RENAL *Filtração glomerular: corresponde a 20% da eliminação de drogas — filtra moléculas com peso molecular inferior a 20.000Da —> albumina não é filtrada (exceção: processos patológicos) fármacos ligados fortemente à albumina também não são eliminados *Secreção tubular — substâncias que não sofreram filtração — mecanismos de transporte ativo (diferente para substâncias ácidas e básicas) -— interação medicamentosa — | excreta fármaco ligado a proteinas Fármacos que inibem a secreção tubular Tais Re e ST] Cu isa ao Probenecida Sulfimpirazona Fenilbutazona Penicilina Sulfonamidas Azidotimidina Aspirina Indometacina Diuréticos tiazídicos indometacina Verapamil Amiodarona Digoxina Quinidina indometacina Furosemida Aspirina AINEs Metotrexato PRISÃO IÔNICA *Ácidos fracos são mais facilmente eliminados em urina alcalina, pois, nessa condição, tornam-se ionizados (mais hidrofílicos e mais facilmente eliminados) *Bases fracas são mais facilmente eliminados em urina ácida, pois, nessa condição, tornam-se ionizadas (mais hidrofílicas e mais facilmente eliminadas) SANGUE TODASDROGAS DE BAIXO PESO MOLECULAR s44 ÚVEI DROGAS LIPOSSOLÚVEIS TRANSPORTE TIVO ti URINA A m o u n t of M e t h a m p h e t a m i n e E x c r e t e d (m g) Lívia Codho ATM 25 *Exemplo: o que pode ser feito no caso de um paciente apresentando dose excessiva de fenobarbital (ácido fraco)? — administrar bicarbonato, que alcaliniza a urina e mantém o fenobarbital em sua forma ionizada, diminuindo, assim, a sua absorção *Excreção urinária de metanfetamina pe Da 6) — Acidic Urine SI (pH 4.9-5.3) Teto / / a ça / Fig 1-8. The cumulative urinary excretion of melh- s amphetamine (L1 mg, orally) in man varies with the 7 urine pH. (Adapted from Beckett, A,H, and Rowland, 2” EA M.: Urinary excretion kinetics of methylamphetamine / No pH Control ,——s» ——s in man, Nature, 206: 1260-1261, 1965.) a "Alkaline Urine A AT mi (0H, 7:878.2), 12 16 CICLO ÊNTERO-HEPÁTICO *Fármacos sujeitos ao ciclo êntero-hepático são excretados mais lentamente (maior tempo de ação) — ex: contraceptivos orais e anti-inflamatórios não- esteroides CIRCULAÇÃO ENTERO-HEPÁTICA Fígado Duodeno Jejuno Cólon — Poa A. Ciclo êntero-hepático de um glicuronideo 4 Hepatócito Sinusóide : e O E crminaçã Canaliculo biliar ic (5 ta aço =, 45) “Conjugação com To tool x acido glicurônico / Lo = 4 SR A <— É = Rec ' Fluxo da N Pdf Y veia porta E G o “ Desconjugação pela | “clo à ao k !(6 -glicuronidases E O êntero-hepat NY Rena Eliminação - Fármaco Absorção renal Hipofítico enteral «— Produto de conjugação hidrofílico Parâmetros farmacocinéticos *ABSORÇÃO: biodisponibilidade *DISTRIBUIÇÃO: volume de distribuição *ELIMINAÇÃO: meia-vida biológica e depuração CURVAS DE CONCENTRAÇÃO SÉRIA-TEMPO APÓS UMA DOSE POR VIA ORAL Biodisponibilidade (ver aula de introdução à Farmacologia) *Fração do fármaco administrado que atinge a circulação sistêmica *Proporção e velocidade do aparecimento da dose administrada do fármaco *Biodisponibilidade = 1 quando 100% da dose administrada atinge a circulação sanguínea *A biodisponibilidade constitui uma medida da absorção do fármaco → ex: se administrarmos, por via oral, 5 mg de um medicamento e 1 mg alcançar a corrente sanguínea, a biodisponibilidade deste equivale à 20% BIODISPONIBILIDADE ORAL INCOMPLETA Volume de distribuição *Medida da extensão da distribuição do fármaco além do plasma *Volume de distribuição (Vd): medida do espaço aparente disponível no organismo para conter o fármaco *Permite estimar onde o fármaco se distribui melhor: se no sangue ou nos tecidos *Exemplo: foram administrados 25 mg de um fármaco e a concentração plasmática é de 1 mg/L VOLUMES DE DISTRIBUIÇÃO (EM LITROS, PARA UM ADULTO DE 70KG) Vd = 𝐷 𝐶 Vd = 25 𝑚𝑔 1𝑚𝑔/𝐿 Vd = 25 L o Dosagem Terapéutica O Dosagem Terapéutica com Dose de Ataque FARMACOLOGIA 5 Fac tola : Fara a ro ANNAN dp NAN NANA é 10 ANA Pelxa terapêutica és” ad Faixa teraptusica Parâmetros |aumacecinéticos 8 os) g 8 y Faca sutrerapéutica 8 a Faixa subiecaçdutca *ABSORÇÃO: biodisponibilidade ? º » E E ? e o 2 E Prmora dose Dias Primoira dose Dias *DISTRIBUIÇÃO: volume de distribuição (O Dosagem Tóxica (OD Dosagem Subterapóutica *ELIMINAÇÃO: meia-vida biológica e depuração É ias Ê 20 Da - , . $ 1 | N N ND s 1 CURVAS DE CONCENTRAÇÃO SÉRIA-TEMPO APÓS UMA sê s AN NN N NV É : DOSE POR VIA ORAL Eg DR ie 8. il Faixa torapéssca é 8 e = INN 10rc m Cyaxa Pico de concentração máxima o Faixa euticmmpéniica 7 E Faixa subiecaçdutica nro mina e a º 3 6 9 2 0 3 6 9 12 m tag = Tempo para que o fármaco seja medido pábica doso Dies ta ass Dias gt = Te = Tempo no qual ocorre o pico da concentração máxima m AUC = Área abaixo da curva de concentração q 6H sangúínea (ou sérica ou plasmática)-tempo e Ê ten g Volume de dishibuição O 4 *Medida da extensão da distribuição do fármaco além do 2t plasma tag 0— À 4 j— fes el *Volume de distribuição (Vd): medida do espaço aparente HOURS AFTER DRUG ADMINISTRATION Biedisponibilidade (ver aula de introdução à Farmacologia) *Fração do fármaco administrado que atinge a circulação sistêmica *Proporção e velocidade do da dose administrada do fármaco aparecimento *Biodisponibilidade = 1 quando 100% da dose administrada atinge a circulação sanguínea *A biodisponibilidade constitui uma medida da absorção do fármaco — ex: se administrarmos, por via oral, 5 mg de um medicamento e 1 mg alcançar a corrente sanguínea, a biodisponibilidade deste equivale à 20% BIODISPONIBILIDADE ORAL INCOMPLETA > 1. Falha de desintegração ou dissolução 2. Falha de absorção — 3. Ataque químico, entimático ou açã delbactérias ad 4. Metabolismóno: intestino ou no fígado disponível no organismo para conter o fármaco *Permite estimar onde o fármaco se distribui melhor: se no sangue ou nos tecidos Sangue Tecido Warfarin liga-se à albumina no sangue e permanece na circulação. A] —io — Pequeno volume de distribuição. Quinacrina liga-se ao DNA nos tecidos, onde fica retida. Grande volume de distribuição. D C Vd C = a concentração plasmática do fármaco D = a quantidade total do fármaco no organismo *Exemplo: foram administrados 25 mg de um fármaco e a concentração plasmática é de 1 mg/L 25 mg img/L Vd=25L VOLUMES DE DISTRIBUIÇÃO (EM LITROS, PARA UM ADULTO DE 70KG) Warfarin , VOO plasma ese Gentamicina 1 6 distribui pouco nos tecidos Teofilina 35 Vd médio : distribuição . a. imil | Cimetidina 140 tecidos» Ven Digoxina 510 . . Vd alto: fármaco se distribui principalmente nos tecidos, Mianserina 910 . . pouco permanece no Quinacrina 50,000 plasma Meia-vida biológica (t 1/2) *Tempo necessário para reduzir à metade a quantidade total do fármaco do organismo *Meia vida biológica curta pode necessitar doses mais frequentes *Doença hepática pode aumentar at1/2 *Exemplo: um fármaco tem uma meia-vida de 10 segundos. Você dá uma dose de 6 mg a um paciente. Após 30 segundos quanto do fármaco permanece? MÉDIAS DO t1/2 (HORAS) PARA ADULTOS SAUDÁVEIS Depuração (clearance) *Taxa de eliminação de um fármaco em relação à sua concentração plasmática *Utilizada para estabelecer a dose dos fármacos em tratamento de longo prazo ESTADO DE EQUILÍBRIO *Um estado de equilíbrio (Steady State) é atingido quando a quantidade de fármaco administrado é igual à quantidade de fármaco eliminado dentro de um intervalo de doses, resultando num plateau ou nível sérico constante EXEMPLOS DE VARIÁVEIS FARMACOCINÉTICAS DE ALGUNS FÁRMACOS Aplicações da farmacocinética LATÊNCIA *Intervalo de tempo desde o momento da administração fármaco até o início do efeito *Depende da velocidade de absorção, da velocidade de distribuição e da localização do sítio alvo PICO DE AÇÃO *Concentração máxima atingida *Balanço dos processos → que levam o fármaco ao sítio → que retiram o fármaco do sítio DURAÇÃO DE AÇÃO *Intervalo de tempo entre o momento em que se inicia e o momento em que se termina a ação *Dependente da velocidade dos processos de eliminação / distribuição *Após esse tempo, o efeito desaparece (o fármaco foi eliminado) FARMACOLOGIA UWeia-vida Bistégica. (| 1/2) *Tempo necessário para reduzir à metade a quantidade total do fármaco do organismo *Meia vida biológica curta pode necessitar doses mais frequentes *Doença hepática pode aumentar a tip A meia vida é o tempo requerido para que a concentração plasmática do fármaco se reduza à metade. 120 s | MEIA VIDA S 100 (tia) s 5 < 80 50% de decréscimo 2 | (cone. = 50) E O 1 e 40 | | 50% de decréscimo 8 =olooooooen oo V =.00.----5 (cone. =25) 50% de decréscimo 20 ! 1 (cone. = 12,5) nono Dire AT Í 4 ) — 2 4 6 8 10 12 14 16 tempo Depois de aproximadamente 4 meias vidas, a eliminação estará cerca de 94% completa. *Exemplo: um fármaco tem uma meia-vida de 10 segundos. Lívia Codho ATM 25 ESTADO DE EQUILÍBRIO *Um estado de equilíbrio (Steady State) é atingido quando a quantidade de fármaco administrado é igual à quantidade de fármaco eliminado dentro de um intervalo de doses, resultando num plateau ou nível sérico constante 2 Estado de equilíbrio * Atingido depois de cerca de quatro meias-vidas * O tempo decorrido até o estado de equilíbrio não depende da dose V - c; o Ss! 1 O L mc t- 1+ Z õ z Concentrações no estado de equilibrio 9 * Proporcional à dose/intervalo entre as doses - * Proporcional à F/CL Flutuações * Proporcionais ao intervalo entre as doses/meia-vida * Atenuadas pela absorção lenta 0 T 1 T r T T 2 3 4 5 6 TEMPO (múltiplos da meia-vida de eliminação) EXEMPLOS DE VARIÁVEIS FARMACOCINÉTICAS DE ALGUNS FÁRMACOS Quadro 5.2 Exemplos de parâmetros farmacocinéticos de algumas drogas Volume Aparente de Ligação a Proteínas Clearance M Você dá uma dose de 6 mg a um paciente. Após 30 segundos Droga Biodisponibilidade (% Distribuição (1/kg) Plasmáticas (%) tmlZmin) quanto do fármaco permanece? Acido acetimalicílico » ais 50 bed Amsndarona as 7” 99.9 40 Ampiilina o [Re] 2” no Quantidade Benszilpenicilina ”m 0 [1] so Bupevacaína ! 9s somo 0 seg Captopnl Hs 23 w 840 Fenohartetal 100 0.54 E) a 10 seg Omeprazol as 03 9s soo 20 seg 30 seg 0.75 mg MÉDIAS DO t;,> (HORAS) PARA ADULTOS SAUDÁVEIS Mais eficientem. eliminados Amosxicilina Cefamandol Cimetidina Propranolol Teofilina Griseofulvina Lítio Warfarin Digoxina Fenobarbital B O N N I N O O E B N A a A a Menos eficientem. 86 eliminados Depuração (clemance) *Taxa de eliminação de um fármaco em relação à sua concentração plasmática Im E ao E Clnep a ST | *Utilizada para estabelecer a dose dos fármacos em tratamento de longo prazo LATÊNCIA *Intervalo de tempo desde o momento da administração fármaco até o início do efeito *Depende da velocidade de absorção, da velocidade de distribuição e da localização do sítio alvo PICO DE AÇÃO *Concentração máxima atingida *Balanço dos processos — que levam o fármaco ao sítio —> que retiram o fármaco do sítio DURAÇÃO DE AÇÃO *Intervalo de tempo entre o momento em que se inicia e o momento em que se termina a ação *Dependente da velocidade dos processos de eliminação / distribuição *Após esse tempo, o efeito desaparece (o fármaco foi eliminado)