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A farmacocinética pode ser definida como a interpretação das alterações sofridas pelo fármaco durante sua passagem pelo organismo, no que diz respeito, principalmente, a sua concentração final e dose administrada (“o que o organismo faz com o fármaco”). Absorção, distribuição, metabolismo e eliminação (ADME) → farmacocinética! A membrana plasmática consiste em uma bicamada lipídica anfipática seletivamente permeável. Os lipídeos variam de acordo com a membrana e conferem a ela fluidez, flexibilidade, organização, impermeabilidade às moléculas altamente polares, etc. As proteínas incrustadas funcionam como “âncoras” estruturais, receptores, canais iônicos ou transportadores para a transdução dos sinais elétricos ou químicos → alvos para a ação dos fármacos! A difusão passiva predomina no transporte transmembrana da maioria dos fármacos. 1) Difusão passiva: Segue um gradiente de concentração Esse transporte aumenta conforme a amplitude do gradiente de concentração, o coeficiente de partição hidrolipídica e a área da membrana exposta ao fármaco. Estado de equilíbrio → fármaco livre ≠ fármacos ionizados. Alguns fármacos são ácidos ou bases fracas, que podem se encontrar na sua forma não ionizada (+ difusível na membrana) ou na sua forma ionizada. A distribuição transmembrana de um eletrólito é influenciada pelo seu pH e pKa, de modo que um fármaco ácido se acumula do lado mais básico e um mais básico concentra-se no lado mais ácido → retenção iônica Nos túbulos renais o pH urinário varia de 4,5 a 8 → a urina alcalina facilita a excreção dos ácidos fracos, enquanto a urina ácida favorece a excreção das bases fracas. 2) Difusão facilitada: Mecanismo de transporte mediado por carreador, que pode facilitar o transporte para dentro ou para fora da célula, dependendo do gradiente de concentração. Exemplo: transportador de cátions orgânicos OCT1. 3) Transporte ativo: Características: necessidade de energia, pode transportar solutos contra o gradiente eletroquímico, saturabilidade, seletividade e inibição competitiva por compostos cotransportados. Exemplos: Na+, K+-ATPase, família ABC, superfamília SLC (utilizam a energia armazenada em algum gradiente), transportadores DAT, NET e SERT (simportes do Na+). 4) Transporte paracelular: É a passagem do soluto através das junções celulares (comunicação intercelular) → bem amplo! A absorção é a passagem de um fármaco de seu local de administração para a corrente sanguínea → na maioria dos casos, o fármaco entra no plasma antes de chegar ao seu local de ação. A biodisponibilidade é o percentual do fármaco administrado que chega ao seu local de ação. Relaciona-se à quantidade e a velocidade de absorção do princípio ativo do medicamento para a corrente sanguínea. A absorção final pode ser limitada pelas características de preparação posológica, pelas propriedade físico-químicas do fármaco, pelo metabolismo intestinal e pelo transporte através do epitélio intestinal para a circulação porta. Efeito de primeira passagem → se o fármaco for muito sensível a capacidade metabólica ou excretora do fígado, a biodisponibilidade será reduzida. Outros fatores anatômicos, fisiológicos e patológicos também podem afetar a biodisponibilidade. A escolha da via de administração se dá a partir da compreensão de todos esses fatores acima citados. 1) Administração oral: É o método mais comum, seguro e econômico. Suas desvantagens são a absorção limitada de alguns fármacos, vômitos devido a irritação da mucosa GI, destruição do fármaco pelo pH gástrico, irregularidades na absorção, interação com alimentos ou outros fármacos e necessidade da colaboração do paciente. O fármaco administrado por essa via é primeiramente absorvido pelo trato GI, passando também pelo fígado, onde pode ocorrer metabolização antes de chegar à circulação sistêmica. Absorção pelo trato GI É determinada pela área disponível à absorção, estado físico do fármaco, hidrossolubilidade, concentração, etc. Ocorre por difusão passiva, favorecida pela forma não ionizada e lipofílica. A taxa de absorção de um fármaco é maior no intestino do que no estômago, devido a estrutura e o tamanho da superfície de contato. Os fármacos que são destruídos pelas secreções gástricas e pelo pH do estômago, algumas vezes, são administrados com revestimento entérico, o que impede a dissolução do fármaco. (ex.: mesalazina) Preparações de liberação controlada → gera uma absorção lenta e uniforme do fármaco, levando a redução da frequência de administração, a uma manutenção do efeito terapêutico ao longo da noite e redução de efeitos indesejáveis. Administração sublingual → a drenagem venosa da boca é realizada pela veia cava superior, fazendo um desvio da circulação porta. Dessa forma, o fármaco é protegido da metabolização no intestino e no fígado (ex.: dinitrato de isossorbida – angina do peito) Via de administração sistêmica → enteral (TGI) e parenteral (paralelo ao TGI) 2) Injeção parental: Vantagens: biodisponibilidade mais ampla, dose eficaz aplicada com mais precisão, necessário em tratamentos de emergência ou quando o paciente é incapaz de receber administração via oral. Desvantagens: assepsia, pode causar dor, não há muita autonomia por parte do paciente. A absorção a partir dos tecidos subcutâneos e intramusculares ocorre por difusão simples Os fármacos administrados na circulação sistêmica por qualquer via, com exceção da intra- arterial, estão sujeitos à eliminação potencial na primeira passagem pelos pulmões, antes da distribuição pelo restante do corpo. (?) Intravenosa (= endovenosa) → a biodisponibilidade é total, a distribuição é rápida e a liberação do fármaco é controlada com precisão e rapidez. No que diz respeito as desvantagens, o paciente pode ter reações indesejáveis devido ao fármaco atingir concentrações altas no plasma e no tecido rapidamente. Além disso, devem ser cuidadosamente monitoradas: a dose administrada e a reação do paciente. Os fármacos administrados em veículo oleoso, os que causam precipitação dos elementos sanguíneos ou hemólise das hemácias e as combinações de fármacos que formam precipitados não devem ser administrados por via intravenosa. Intradérmica → aplicação na camada da derme, admitindo pequeno volumes (1-5mL). É utilizado em reações de hipersensibilidade, sensibilidade de alergias, dessensibilização, aplicação da vacina BCG, etc. Subcutânea → essa injeção, aplicada abaixo da derme, deve ser realizada apenas com fármacos que não causam irritação nos tecidos, evitando dores intensas, descamação e necrose. A taxa de absorção é constante e lenta, produzindo um efeito prolongado. Além disso, é possível variar a absorção intencionalmente: variação do tamanho da partícula, complexos proteicos, pH, etc. Volume máximo: 3mL. Há ainda aqueles fármacos implantados sob a pele na forma de uma esfera sólida que possuem lenta absorção (semanas ou meses), como anticoncepcionais. Intramuscular → a absorção desse tipo de injeção depende da taxa de fluxo sanguíneo do local, mas ela pode ser modulada até certo ponto por aquecimento, massagem e exercício. Adequada para volume moderado, veículos oleosos e substâncias irritantes. Quando o fármaco é injetado em solução oleosa ou suspenso em vários outros veículos de depósito (depot), a absorção resultante depois da injeção intramuscular é constante. Intra arterial → é utilizada para localizar o efeito da injeção em um tecido ou órgão específico Intratecal → a BHE e a barreira hematoliquórica muitas vezes impedem ou retardam a entrada dos fármacos no SNC, refletindo na ação dos transportadores. Logo, essa injeção é utilizada quando se deseja obter efeitos locais rápidos nas meninges ou nos eixos cerebroespinal,alguns fármacos são injetados diretamente no espaço subaracnóideo medular. Barreiras encefálicas São dispositivos que impedem ou dificultam a passagem de substâncias do sangue para o tecido nervoso (hematoencefálica), do sangue para o líquor (hematoliquórica) e do líquor para o tecido nervoso (encéfalo-liquórica) 3) Absorção pulmonar: (via parenteral indireta) Fármacos gasosos voláteis são inalados e absorvidos através do epitélio pulmonar e das mucosas do trato respiratório. O acesso a circulação é rápido e a absorção é praticamente instantânea de um fármaco para a corrente sanguínea (evita a perda da primeira passagem hepática. 4) Aplicação tópica: Mucosas → são aplicados na faringe (oro e naso), na vagina, na uretra, etc. Seu efeito é geralmente local, com uma ótima absorção. Olho → também são de efeito local, utilizando, geralmente, lentes de contato impregnadas com fármacos e implantes oculares (liberação direta). Pele (absorção transdérmica) → a absorção depende da área aplicada e da lipossolubilidade do fármaco – mais rápida quando há abrasões, queimaduras ou pele desnuda. A absorção na pele pode ser ampliada pela suspensão do fármaco em um veículo oleoso, fricção da pele e hidratação da pele com um curativo oclusivo. Tem-se aumentado a disponibilidade de adesivos transdérmicos de liberação controlada: nicotina para tabagismo, nitroglicerina para angina de peito, estrogênios e progesterona como anticoncepcional, etc. 5) Administração retal: A absorção retal pode ser irregular e incompleta e alguns fármacos podem causar irritação na mucosa retal. 50% do fármaco que é absorvido pelo reto não passa pelo fígado e, assim, o metabolismo da primeira passagem é menor. Protege os fármacos suscetíveis a inativação gástrica e hepática. Ex.: diazepan, metronidazol, antieméticos, etc. Administração oral, retal e sublingual são vias de administração enterais. Passagem do fármaco, presente da corrente sanguínea, paro o líquido intracelular e intersticial. Depende das seguintes características: Propriedades físico químicas; Volume de distribuição aparente (vda=distribuição; vda=permanência no plasma; Taxa de liberação do fármaco a cada órgão e compartimento; Capacidade de interação de cada tecido com o fármaco; Débito cardíaco; Fluxo sanguíneo regional; Permeabilidade capilar; Volume do tecido. Órgãos bem perfundidos, como fígado, rins e encéfalo, recebem a maior parte do fármaco em menos tempo, enquanto órgãos de maior massa, como músculo e tecido adiposo, recebem menos fármaco em um tempo maior. A fração do fármaco ligado às proteínas é determinada pela: Concentração do fármaco; Afinidade dos locais de ligação do fármaco; Concentração dos locais de ligação disponíveis. A fração livre e ligada do fármaco são relativamente constantes, levando em conta que a ligação às proteínas é, em geral, reversível. As concentrações plasmáticas do fármaco livre só apresentam alterações significativas quando apresentam elevado metabolismo. A albumina é o principal carreador de fármacos ácidos, enquanto a glicoproteína ácida α1 liga-se aos básicos. Índice terapêutico Relação entre a menor dose capaz de induzir efeito tóxico e a dose necessária para o efeito terapêutico. Quanto maior for o índice terapêutico (IT), mais seguro é o xenobióticos e maior será sua “janela terapêutica”. Alterações nas ligações às proteínas podem ocorrer por estados patológicos, seja o seu aumento ou sua diminuição. A competição pelos locais de ligação às proteínas plasmáticas pode provocar elevação da concentração de outro fármaco de ligação mais fraca. A ligação de um fármaco às proteínas plasmática limita sua concentração nos tecidos e em seu local de ação, assim como sua filtração glomerular e pode também reduzir seu transporte e metabolismo. Essa ligação, geralmente, se dá por componentes celulares dos tecidos e pode ser reversível. A fração do fármaco ligada funciona como reservatório, que prolonga ação do fármaco nesse tecido ou em outros mais distantes após transporte pelo sangue, além disso, também pode causar efeitos colaterais. 1) SNC, BHE e LCS: As células endoteliais do encéfalo têm junções compactas contínuas; por essa razão, os fármacos penetram o encéfalo a partir do transporte transcelular. Quanto mais lipofílico é um fármaco, maiores as chances de que ele atravesse a BHE. Contudo, a inflamação da meninge e do encéfalo aumenta a permeabilidade local. Alguns fármacos também podem ser importantes para o SNC e são exportados desse local por transportadores específicos. 2) Osso: Alguns íons metálicos e metais pesados podem acumular-se nos ossos por adsorção à superfície dos cristais ósseos e por incorporação final à sua estrutura cristalina → benéfico no tratamento da osteoporose! Os ossos funcionam como reservatório de liberação lenta de compostos tóxicos. A destruição local da medula óssea pode reduzir o fluxo sanguíneo, deixando o agente tóxico isolado na circulação e agravando a destruição local dos ossos. 3) A gordura como reservatório: Muitos fármacos lipossolúveis são armazenados por solubilização física na gordura neutra. Eles constituem um reservatório muito estável, porque sua irrigação sanguínea é relativamente lenta. Administrados na forma de supositórios e enemas. A redistribuição é um fator importante para a cessação do efeito farmacológico, uma vez que alcançada um limiar de concentração em seu local de ação o fármaco será redistribuído para outros tecidos, como músculos e tecido adiposo. Transferência placentária dos fármacos A placenta é uma barreira seletiva para proteger o feto contra os efeitos deletérios dos fármacos. A lipossolubilidade, a extensão da ligação plasmática e o grau de ionização dos ácidos e das bases fracas são determinantes gerais importantes de transferência dos fármacos pela placenta. Além disso, o plasma fetal é ligeiramente mais ácido que o materno e, por essa razão, há sequestro iônico dos fármacos básicos. Os membros da família de transportadores ABC limitam a entrada dos fármacos e outros xenobióticos na circulação fetal por meio do efluxo vetorial da placenta para a circulação materna. Toda alteração química que os fármacos sofrem no organismo, geralmente por um processo enzimático. Os fármacos são, em sua maioria, lipofílicos, os quais precisam ser metabolizados para se tornarem hidrofílicos para sua eliminação, bem como para a cessação das suas atividades biológicas e farmacológicas. As reações metabólicas dos fármacos produzem metabólitos inativos mais polares, que são prontamente excretados do corpo. Em alguns casos o organismo produz metabólitos com atividade biológica potente ou propriedades tóxicas. 1) Cinética de primeira ordem: A quantidade de fármaco metabolizado por unidade de tempo é proporcional à sua concentração plasmática e a fração do fármaco removido por metabolismo é constante. 2) Cinética de ordem zero: A capacidade metabólica é saturada e o metabolismo do fármaco atinge a ordem zero → é invariável a quantidade de fármaco metabolizada por unidade de tempo. Enzimas biotransformadoras induzíveis: Os mecanismos metabólicos são, geralmente, guiados por enzimas. Os fármacos que são substratos em comum para uma mesma enzima metabolizante podem interferir no metabolismo um do outro, ou induzir seu aumento. A biotransformação dos fármacos ocorre principalmente no fígado e envolve: 1. Reações da fase 1 (ativação ou alteração do fármaco): Reações químicas; Oxidação, redução ou reações hidrolíticas e atividades das CYP. 2. Reações de fase 2 (conjugação): Conjugação do produto da fase 1 com uma segunda molécula; Torna o fármaco mais hidrossolúvel; Glucação, sulfataçãoe acetilação. Ela também pode ocorrer no trato GI, rins e pulmões. Principais frações enzimáticas responsáveis pelo metabolismo: 1. Fração mitocôndrica (monoamino-oxidase → MAO): Biotransforma: dopamina, noradrenalina, adrenalina e serotonina (aminas biológicas/neurotransmissores); Presente na membrana das mitocôndrias. 2. Fração microssômica (citocromo P450): Fração oriunda de um processo de fragmentação e sedimentação do REL; Biotransforma fármacos com alto grau de lipossolubilidade → atuam na BHE. 3. Fração solúvel (amidases, desidrogenases e transferases): Livre no citoplasma. 1) Indução Enzimática: Reduz a eficácia de um fármaco, pois induz a produção acentuada de enzimas que biotransformam outros fármacos e diminuem a meia-vida de um fármaco. 2) Inibição enzimática: Induz a intoxicação ao inibir a produção da enzima que degrada outro fármaco. Aumenta a concentração e o tempo de meia vida desse outro fármaco. a) Fatores constitucionais: Idade Recém-nascidos possuem pouca maturação das enzimas hepáticas e da função renal. Idosos possuem enzimas em processo de incapacitação. Espécie (raça) Orientais possuem deficiência da enzima aldeído desidrogenase. b) Fatores institucionais: Diferenças hormonais entre os sexos influenciam na biotransformação de alguns fármacos. De forma indireta, o peso corporal influencia na absorção das drogas, armazenando de maneira exagerada os fármacos lipossolúveis. Fatores genéticos podem influenciar na transcrição de enzimas biotransformadoras. c) Fatores condicionais (transitórios): Estado nutricional A metabolização ocorre por meio de enzimas, que são produtos dos aminoácidos da dieta, logo, uma pessoa desnutrida pode ter o metabolismo comprometido. Temperatura corporal. O aumento da temperatura pode gerar a perda da atividade enzimática. Estado patológico Patologias que acometem o fígado, por exemplo, comprometem a biotransformação. Gravidez Modificações fisiológicas e alterações hormonais interferem diretamente no metabolismo d) Fatores externos Variações de temperatura, luz e concentração de oxigênio podem influenciar na atividade enzimática. São compostos farmacologicamente inativos, que são convertidos em suas formas ativas após metabolização, o que favorece a biodisponibilidade. Ex.: Enalapril. Eliminação x Excreção A eliminação representa o momento em que o fármaco é inativado, perdendo seu efeito terapêutico. A excreção representa o momento em que o fármaco deixa o organismo por meio de alguns órgãos ou por secreções e produtos metabólicos. Os fármacos são eliminados do corpo em sua forma inalterada ou como metabólitos. Com exceção dos pulmões, os órgãos excretores eliminam mais eficazmente os compostos polares. A excreção no leite materno é importante pela possibilidade de afetar o lactente, os quais possuem pouca capacidade de metabolizar o xenobióticos. Por ser mais ácido que o plasma, os compostos básicos ficam ligeiramente concentrados nesse líquido, já a concentração dos ácidos é menor. Compostos não ionizados, como o etanol e a ureia, entram facilmente no leite materno. 1) Excreção renal: O rim é o órgão mais importante para a excreção dos fármacos e seus metabólitos. Os fármacos lipossolúveis tem que ser biotransformados em substâncias hidrofílicas para a eliminação renal, pois fármacos lipofílicos atravessam as membranas celulares e são reabsorvidos nos túbulos contorcidos distais. A excreção renal possui três etapas bem definidas: a filtração glomerular, a secreção tubular ativa e a reabsorção passiva. Apenas a fração livre do fármaco passará pela filtração glomerular, chegando ao lúmen tubular. No túbulo renal próxima, a secreção tubular ativa leva mais fármacos ao líquido tubular. Nessa fase, irão entrar aqueles fármacos que não passaram na filtração glomerular: fármacos grandes, fármacos ligados à albumina, etc. No segmento distal, as formas não ionizadas das bases e dos ácidos fracos passam por reabsorção passiva final. 2) Excreção biliar e fecal: As substâncias excretadas nas fezes são predominantemente fármacos ingeridos por via oral que não foram absorvidos, ou metabólitos dos fármacos excretados na bile ou secretados diretamente no trato intestinal e que não foram reabsorvidos. Fármacos e metabólitos são ativamente secretados na bile, os quais serão liberados do trato GI durante o processo digestivo. Esses compostos podem ser reabsorvidos pelo intestino → reciclagem êntero-hepática. Se for extensa, ela pode gerar uma ampla persistência do fármaco e de seus efeitos no organismo.
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