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Farmacocinética ANA LUISA ARRABAL DE ALMEIDA – VET123 Introdução -Farmacocinética: estuda o caminho percorrido pelo fármaco no organismo animal. É o estudo do movimento de uma substância química, em particular, um fármaco no interior de um organismo vivo. A farmacocinética se divide em quatro partes denominadas processos farmacocinéticos: absorção, distribuição, biotransformação e excreção. Absorção -É o processo pelo qual uma substância externa penetra no ser vivo, chegando até o sangue. -Supondo um fármaco administrado por via oral, ocorre a primeira fase denominada biofarmacêutica (liberação do fármaco da sua forma farmacêutica no comprimido). Após a liberação, o fármaco será absorvido no compartimento central (corrente sanguínea), onde ele se encontra na sua forma livre. -Para o fármaco chegar ao seu destino, ele precisa atravessar barreiras teciduais: -No sangue, muito rapidamente o fármaco é ligado a proteínas plasmáticas, já que são insolúveis nos fluidos biológicos (plasma). A ligação a proteína (molécula solúvel) os torna solúveis. Entretanto, os fármacos ligados à proteínas não tem atividade biológica (não consegue chegar ao seu lugar de ação). Dessa forma, o fármaco livre é deslocado pelas proteínas, mas desliga-se dela para se ligar ao seu local de ação e seus receptores. -Quanto menos fármaco livre no organismo, mais os fármacos se desligam de proteínas para se tornarem livre – uma relação de equilíbrio químico. -Os fármacos livres também podem ser distribuídos nos reservatórios teciduais – tecidos onde aquele fármaco tem uma grande afinidade de armazenamento. Alguns fármacos, por exemplo, por serem altamente lipossolúveis, tem grande afinidade pelo tecido adiposo. Parte desse fármaco vai gradativamente sendo liberada conforme necessidade. -Os fármacos podem se ligar a lugares inesperados, produzindo as reações adversas pela falta de seletividade. -Fígado: é principalmente metabolizado nesse órgão, sendo geralmente transformado em uma molécula inativa. Na maioria das vezes, a metabolização no fígado tem uma finalidade: produzir substâncias mais hidrossolúveis para que sejam excretados. Obs.: alguns fármacos só se tornam ativos após passarem pelo fígado. -Definição: absorção é a transferência de um fármaco desde o seu local de administração até sua circulação sanguínea. Dessa forma, fármacos administrados via intravenosa não passam pelo processo de absorção – ou seja, a velocidade e a eficiência da absorção vai depender, entre outros fatores, da via de administração. -Na maioria das vezes, o fármaco é absorvido no intestino. Dessa forma, a primeira camada que ele precisa atravessar é a membrana celular dos enterócitos. -Sendo a membrana celular constituída de fosfolipídios, a região interna dela é hidrofóbica e as regiões externas são hidrofílicas. Apresenta também fluidez, proteínas (muitas são alvos farmacológicos), além de as moléculas polares serem relativamente permeáveis. -Há diversos mecanismos para a travessia de um fármaco na membrana: -Transporte paracelular: o fármaco atravessa o espaço deixado entre as células, sem necessidade de energia. -Transportadores de fármacos e difusão facilitada necessitam de proteínas que utilizam energia para o seu funcionamento, sendo o transporte a favor do gradiente de concentração. -Difusão simples: -Fármacos lipossolúveis: se dissolvem facilmente em lipídeos e não precisam de uma proteína para conseguirem atravessar a membrana. -Difusão por poros: -Fármacos hidrossolúveis: apresentam baixo peso molecular e, por isso, conseguem atravessar facilmente os poros/ espaços deixados entre as células. -Difusão facilitada: -Fármaco transportado através de um carreador e a favor do gradiente de concentração (ocorre mais facilmente). -Transporte ativo: -Fármaco é transportado contra o gradiente de concentração (barreira) e o transportador precisa de ATP para que o processo ocorra. -A absorção depende é influenciada por diversos fatores: -Tamanho molecular: fármacos menores tem maior facilidade de atravessar membranas. O gráfico mostra que a permeabilidade de fármacos maiores é menor. Dentro de fármacos que apresentam o mesmo peso molecular, o que vai diferenciar sua capacidade de atravessar membranas é o coeficiente octanol/ água. Quanto maior esse coeficiente, maior a permeabilidade do fármaco. -A maioria dos fármacos são ou bases fracas ou ácidos fracos. A forma HA (não dissociada) tem uma maior capacidade lipossolúvel que hidrossolúvel. Já na sua forma ionizada, a carga elétrica a impede de atravessar membranas sem a ajuda de uma proteína. Em pH ácido, a concentração alta de H+ desloca o equilíbrio para a formação da molécula e, dessa forma, o fármaco é mais facilmente absorvido. Já no pH intracelular, o equilíbrio desloca para a formação dos íons e, com isso, o fármaco não consegue retornar ao meio extracelular. -Dependendo do pH do compartimento analisado e das características do fármaco, esse pode ser mais distribuído em um compartimento do que em outro. -O gráfico mostra a diferença de pH entre alguns fármacos. Do lado esquerdo tem-se os fármacos básicos, os quais irão se tornar absorvíveis em pH básico (região intestinal, por exemplo). Um fármaco com características ácidas vão apresentar uma maior proporção de formas moleculares (e maior absorção) em pH ácido. -Ao ser ingerido, o fármaco passa pelo suco gástrico e, dependendo do pK e pKa da droga, ele vai ser diretamente absorvido no estômago. Caso contrário, ele chega ao duodeno e sua absorção nessa região depende do tempo de esvaziamento gástrico (tempo que o estômago leva para que todo seu conteúdo seja transportado para o duodeno). A absorção no duodeno acontece principalmente porque a área de absorção é grande – circulação local é grande. -Dessa forma, todo fármaco com administração oral que é absorvido no duodeno cai na chamada circulação porta, ou seja, é a corrente sanguínea que liga tudo que é absorvido pelo intestino até o fígado. -Ao passar pela circulação porta e metabolização hepática, a biodisponibilidade do fármaco diminui. Biodisponibilidade -Biodisponibildiade: pencentual da dose que atinge o sítio de ação – vai depender de todos os processos de absorção. Em outras palavras, mede a quantidade de um medicamento que, ao ser administrado, atinge a circulação sistêmica de forma inalterada. Pode-se inferir, através do gráfico acima, que fármacos inseridos via intravenosa tem uma biodisponibilidade maior do que fármacos administrados via oral. Tem influência de diversos outros fatores: • Quantidade de medicamento absorvido a partir de determinada forma farmacêutica – medicamentos na forma líquida são mais facilmente absorvidos. • Velocidade de absorção; • Permanência do medicamento em líquidos orgânicos; • Correlação com resposta farmacológica e/ou tóxica. Biodisponibilidade de fármacos de acordo com a via de administração. Barreiras Tissulares -Mucosa Gastrointestinal- -As células da mucosa gastrointestinal são muito juntas umas às outras, impedindo qualquer passagem por entre as células. Dessa forma, qualquer substância química para passar pela mucosa deve ser solúvel nas membranas celulares. -Barreiras Epiteliais da Pele, Córnea e Bexiga- -As células também são muito juntas e a única forma de penetração é a via celular, por difusão, exclusivamente para substâncias químicas polares. -Barreira Hematoencefálica- -Barreira formada por paredes contínuas dos capilares, com poucas vesículas de pinocitose, associadas a células endoteliais, unidas por extensas junçõesíntimas e pequenas expansões das células da glia. Com essa morfologia, não ocorre passagem de substâncias apolares ou de alto peso molecular para o sistema nervoso central. -Barreira Hematotesticular- -As células de Sertoli formam uma barreira que separa a lâmina germinativa basal do lúmen do túbulo seminífero no interior do testículo. As junções íntimas entre as células de Sertoli possibilitam a manutenção da concentração de testosterona local (e consequente espermatogênese), além de impedir que o sistema imune entre em contato com proteínas constituintes dos espermatozoides (que tem características antigênicas). -Só atravessam no interior dessas estruturas substâncias pouco polares e com capacidade de atravessar as membranas celulares por difusão ou transporte ativo. Barreira Placentária -Barreira placentária é classificada de acordo com a intensidade de penetração dos vilos coriônicos e da dissolução da mucosa uterina materna: -Epiteliocorial: camadas tissulares suficientemente espessas para impedir a passagem de anticorpos maternos para o feto (por isso o colostro nessas espécies é tão importante). -Substâncias químicas de baixo peso molecular e lipossolúveis atravessam as camadas celulares que separam o feto da mãe por simples difusão, podendo também fazer uso de difusão facilitada, transporte ativo ou mesmo pinocitose. -A mãe e o feto podem apresentar diferentes sensibilidades supondo um mesmo medicamento. Dessa forma, uma dose que não apresenta sensibilidade para a mãe pode ser letal para o feto. Barreiras Capilares -Existem três tipos de estruturas capilares no organismo, variando conforme o seu grau de penetração sanguínea: Vias de Administração -Via digestiva ou enteral: inclui as vias oral, sublingual, retal e ruminal. Nessas vias, primeiro ocorre a liberação do fármaco da sua forma farmacêutica (biofarmacêutica), ou seja, sua dissolução e posterior absorção intestinal. Cabe ressaltar que bases fortes de pK acima de 10 ou ácidos fortes com pK abaixo de 3 são mal absorvidos quando administrador por via oral – em qualquer porção do sistema gastrointestinal, essas substâncias se encontram na sua forma ionizada. O rúmen de animais poligástricos muitas vezes impede a medicação por via oral, já que esse compartimento, por sua grande capacidade de volume, atua como um órgão diluidor. Além disso, o pH do rúmen pode reter medicamentos de caráter básico. -Via oral- • Animais de fácil manipulação; • Não precisam ser estéreis; • Reações adversas pouco frequentes; • Evitar em animais com vômito/ diarreia; • Algumas drogas são hidrolisadas no estômago/ rúmen; • Velocidade ou grau de absorção maiores em carnívoros do que em herbívoros. o Obs.: esvaziamento gástrico. Via Retal • Efeito local ou sistêmico; • Escapa a biotransformação hepática (sem efeito de primeira passagem – não penetra pela veia porta); • Utilizada quando a ingestão não é possível; • Em desvantagem, sua absorção é irregular e incompleta; • Irritação da mucosa retal. -Via parenteral: inclui mais comumente intravenosa, intramuscular e subcutânea. São caracterizadas por efeitos terapêuticos sistêmicos. As vias parenterais incluem: Via Intravenosa (IV) • Antissepsia rigorosa; • Indicada quando é necessária uma resposta rápida - obtenção rápida de efeitos farmacológicos; • Possibilidade da administração de grandes volumes, em infusão lenta; • Diluição de drogas irritantes, devidamente diluídas; • Grande utilização hospitalar; • Injeção de substâncias particuladas ou oleosas pode levar a morte por embolia pulmonar. • Possibilita melhor controle de dose administrada. Via Intramuscular • Absorção relativamente rápida, sendo adequada para administração de volumes moderados e de veículos aquosos; • No caso de veículos oleosos, suspensões ou preparações de depósito, a absorção a partir do local de administração pode ser retardada; • Injeções devem ser profundas no ventre de um músculo volumoso; • Tem como desvantagem possíveis lesões musculares pela aplicação de substâncias irritantes ou substâncias com pH distante da neutralidade, podendo promover o aparecimento de processos inflamatórios. Via Subcutânea • Absorção lenta e contínua, muito utilizada em cães e gatos; • Volumes relativamente grandes de soluções não irritantes: pH e a osmolaridade da fórmula farmacêutica não sejam muito diferentes daqueles existentes nos tecidos. • Medicamentos que podem provocar desconforto muscular; • Possibilidade de controle da velocidade de absorção da droga (aplicação de calor ou de frio à área). Via Intraperitoneal • Utilizada quando necessita administrar grandes volumes de solução, isto porque esta via é constituída de grande superfície de absorção de drogas; • Não utilizar substâncias irritantes sob risco de peritonite química. Via Intratecal • Aplicada na área da lombar ou da cisterna magna – penetração de membranas que revestem o SNC; • Requer técnicas assépticas estritas e rigorosas; • Tem utilização estrita para diagnóstico radiológico. -Via transmucosa ou tópica: é considerada uma via segura, normalmente utilizada para obtenção de efeitos terapêuticos não sistêmicos, ou seja, localizados. É a difusão através da membrana mucosa e sua penetração é diferente conforme a espécie e área aplicada (depende da espessura da pele). -Quando aplicadas sobre a pele, as formulações farmacêuticas de uso transdérmico liberam o medicamento continuamente, em uma velocidade que fornece a concentração plasmática desejável para uma duração específica. Via pour-on ou spot-on • Controle de ectoparasitas; • Medicamento é aplicado sobre o dorso (pour-on) ou cernelha (spot-on) do animal. Via Inalatória • Uma das principais características farmacológicas dos anestésicos inalatórios é a potência; esta é baseada na concentração alveolar e que, por sua vez, resulta nos efeitos clínicos. Via Intramamária • Tratamento de doenças nas glândulas mamárias. -RESUMO DAS FORMAS DE ADMINISTRAÇÃO- Distribuição -Fenômeno em que um medicamento, após ter chegado ao sangue, isto é, após a sua absorção, sai deste compartimento e vai para o seu local de ação. A velocidade com que a concentração de um determinado medicamento livre demora para se equilibrar entre o plasma e o líquido dos demais compartimentos depende basicamente do grau específico de vascularização de um determinado tecido. • Compartimento central: SNC, fígado, rins etc. • Compartimento periférico: tecido adiposo, pele, ossos etc. -Permeabilidade capilar: -Ligação a proteínas: grande parte dos medicamentos tende a se ligar de forma reversível a proteínas plasmáticas (principalmente albumina, mas também globulinas), criando um equilíbrio dinâmico entre “droga ligada” e “droga livre”: -Um medicamento pode ter maior afinidade por certos tecidos e, dependendo dessa afinidade, pode haver acúmulo tecidual de medicamentos suficiente para causar efeitos adversos. Isso porque ao ultrapassar a saturabilidade desses depósitos, a concentração do medicamento livre no plasma pode aumentar rapidamente, levando a efeitos tóxicos de natureza grave (quando se trata de doses repetidas). Biotransformação -Transformação química de substâncias, sejam medicamentos ou agentes tóxicos, visando favorecer sua eliminação. Este processo permite a formação de metabólitos que são habitualmente mais polares e menos lipossolúveis do que a molécula original, favorecendo a eliminação desta. -Esse processo com frequência resulta na inativaçãofarmacológica do medicamento. -Muitos metabólitos resultantes desse processo podem provocar efeitos similares à molécula do medicamento original ou ainda efeitos tóxicos. -Ocorre em duas etapas: • Reações de fase I: englobam a formação de um novo grupo funcional ou modificado (oxidação, redução e hidrólise) – são reações não sintéticas; • Reações de fase II: englobam a conjugação com alguma substância endógena (ácido glucurônico, sulfato, glicina etc.) – são reações sintéticas. Meia-Vida -Tempo necessário para que a concentração administrada inicialmente seja reduzida pela metade. -Duração da ação após administração de uma única dose: quanto maior a meia-vida, maior o tempo durante o qual a concentração plasmática do medicamento permanecerá no intervalo de efetividade farmacológica ou mesmo alcançará a dose tóxica. -Tempo necessário para atingir o equilíbrio: o equilíbrio ocorre quando a quantidade administrada de um medicamento em um determinado período de tempo é igual a quantidade eliminada no mesmo período. É determinado pela meia-vida de eliminação do medicamento e, na maioria das vezes, assume-se que o equilíbrio leve em média de 4-5 meias- vidas para ser alcançado. -Tempo necessário para eliminação: também calculado através da meia- vida do medicamento. -Frequência da dose: intervalo de tempo apropriado entre as administrações de determinado medicamento para a manutenção da terapia medicamentosa. Excreção -Eliminação do organismo após biotransformação ou mesmo na sua forma inalterada. Os três principais órgãos de excreção são rins, fígado e pulmões, tendo também a pele (suor) e leite. Excreção Renal -Principal via de eliminação, principalmente de medicamentos polares ou pouco lipossolúveis em pH fisiológico. -Fatores que interferem na excreção: -Alta ligação com proteínas plasmáticas (acima de 80%), que impossibilita ao medicamento ligado atravessar os poros das membranas do glomérulo. -Medicamentos que conseguem penetrar o líquido tubular dos néfrons também podem ser reabsorvidos na porção distal do néfron, o que resultaria em uma baixa taxa de excreção renal. -Devido ao pH urinário e o pKa de um medicamento, esse último pode se encontrar na sua forma molecular no líquido tubular, sendo facilmente reabsorvidos por difusão passiva pelas membranas celulares. Obs.: base para tratamento de intoxicações - é por meio alcalinização da urina que ocorre um aumento da excreção de ácidos orgânicos fracos e é por meio da acidificação da urina que se favorece a excreção de medicamentos com caráter básico. -Uso de mais de um medicamento com a mesma via de excreção: a administração simultânea de dois medicamentos que sirvam de substrato para o mesmo processo de excreção nos túbulos renais mediada por transportador tende a prejudicar a excreção de um deles. -Depuração renal: volume de plasma que contém a quantidade de substância que é removida pelo rim por unidade de tempo. Descreve a eficiência com que ocorre a eliminação de um medicamento em um organismo. Excreção Biliar -Tem a bile como substância intermediária e é determinada por diversos fatores: • Peso molecular (PM) e a polaridade da molécula do medicamento a ser eliminado, sendo o principal o tamanho da molécula; • Algumas substâncias, após a eliminação, podem ser reabsorvidas no intestino (ciclo entero-hepático). Este fato dependerá da lipossolubilidade, ou ainda da conjugação destes medicamentos com glicuronídeos; Excreção pelo Leite -O leite tem pH levemente inferior ao do sangue (aproximadamente pH 7,4), variando entre 6,4 e 6,8 em animais sadios. Este fato resulta em facilitação da excreção de medicamentos de caráter básico pelo leite. -Epitélio glandular da mama permite a passagem, por difusão, de substâncias apolares. Assim, o medicamento administrado sistemicamente à mãe, na maioria das vezes será excretado no leite, o que frequentemente constitui-se como um problema para os filhotes, que estarão expostos a estes agentes contidos no leite, cabendo ainda ressaltar que recém-nascidos não têm o sistema de biotransformação hepático completamente desenvolvido, sendo mais suscetíveis aos efeitos adversos dos diferentes medicamentos.
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