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FARMACOLOGIA VETERINÁRIA DRA ARIÁDNE DE BARROS CARVALHO SERRA TALHADA – PE 2024 FARMACOCINÉTICA SERRA TALHADA – PE 2024 • Estudo do movimento de uma substância química, em particular de um medicamento no interior de um organismo vivo, • É o estudo dos processos de absorção, distribuição, biotransformação e excreção. SERRA TALHADA – PE - 2024 INTRODUÇÃO FARMACOCINÉTICA • Uma série de processos pelos quais uma substância externa a um ser vivo nele penetre sem lesão traumática, chegando até o sangue. • Membranas biológicas - epitélio gastrintestinal, o endotélio vascular e, também, as membranas plasmáticas. • Constituição das membranas celulares, o pH do meio, o pK do medicamento e o transporte transmembrana. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA • Substâncias químicas utilizadas com fins terapêuticos: • Substância química sem carga, ou seja, apolar – • Atravessam qualquer membrana biológica, tanto as da pele como as do estômago ou do intestino. • Ácidos orgânicos – • Em geral, ácidos fracos são mais bem absorvidos no estômago que no intestino. • Aminas orgânicas - • De forma geral para monogástricos, bases fracas são mais bem absorvidas em pH alcalino, como o encontrado no intestino (pH de 7,5 a 8,0), SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA • Membranas celulares • Envoltórios com espessura de aproximadamente 7,5 nm, constituídos de uma camada dupla de lipídios anfipáticos • Medicamentos lipossolúveis são facilmente absorvidos, enquanto aqueles com características hidrossolúveis precisam de processos especiais para atravessar essas membranas. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA • Passagem de medicamentos por membranas biológicas � Processos passivos • Na difusão simples ou passiva, • As moléculas do soluto (medicamento) se distribuem da região em que estejam mais concentradas para as regiões em que haja menos concentração, • Na filtração, • O medicamento atravessa as membranas celulares através de canais aí existentes, SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA � Transporte mediado por carreador • Os carreadores são componentes da membrana celular que têm a capacidade de transportar, para o interior da célula, moléculas ou íons. • Entre os principais tipos de transporte mediado por carreador citam -se a difusão facilitada e o transporte ativo. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA • Difusão facilitada • Sem gasto de energia, mediado por carreador no qual o substrato (medicamento) se move a favor do gradiente de concentração. • A velocidade de difusão é consideravelmente maior que o da difusão simples. • Transporte ativo • Contra o gradiente de concentração, necessitando de gasto de energia • Alto grau de especificidade estrutural • se duas substâncias físicoquimicamente correlatas se oferecerem para o transporte ao mesmo tempo, uma poderá inibir o transporte da outra. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA • Pinocitose e fagocitose • A membrana celular se invagina em torno de uma macromolécula ou de várias pequenas moléculas e as engloba junto com gotículas do meio extracelular. • Fagocitose - partículas sólidas • Pinocitose - a absorção de partículas líquidas. • Exigem energia celular para a sua execução SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA • Tipos de barreiras tissulares corporais �Mucosa gastrintestinal • Células epiteliais muito unidas, bloqueio completo dos espaços intercelulares, • Substâncias químicas = somente através das membranas celulares, em vez de passarem entre as células. • As substâncias químicas devem ser solúveis na membrana para ultrapassar a barreira gastrintestinal. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA � Barreiras epiteliais de pele, córnea e bexiga • As células unidas umas às outras, impedindo a passagem de substâncias químicas entre os espaços intercelulares. • A única forma de penetração é a via celular, por difusão, exclusivamente para substâncias químicas apolares (lipossolúveis) SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA � Barreira hematencefálica • O sistema nervoso central (SNC) • Apresenta uma barreira formada basicamente por paredes contínuas dos capilares, com poucas vesículas de pinocitose, • Impede que substâncias polares ou de peso molecular elevado penetrem no SNC. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA � Barreira hematotesticular • As células de Sertoli apresentam entre elas junções íntimas • Só penetram no interior destas estruturas substâncias pouco polares com capacidade de atravessar as membranas celulares por difusão ou transporte ativo. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA � Barreira placentária • 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. • De modo geral, todo e qualquer medicamento com alto grau de lipossolubilidade tem a capacidade de atravessar as barreiras placentárias e causar efeito no feto; • Caso seja necessária a utilização de medicação durante a prenhez, é fundamental o conhecimento dos efeitos dos medicamentos utilizados no feto, ponderando -se sempre o risco/benefício ao feto e a mãe SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA � Barreiras capilares • Capilares com máculas: são a grande maioria dos capilares do organismo, apresentam zonas frouxas na junção entre as células que permitem que substâncias químicas não ligadas a proteínas plasmáticas possam sair de seu interior e alcançar o espaço extracelular • Capilares fenestrados: As fenestrações ou janelas abertas entre as células tornam possível o pronto acesso das substâncias químicas livres, • Capilares com bloqueio completo: espaços intercelulares completamente ocluídos, e a travessia pelo interior das células epiteliais destes capilares é a única passagem de uma substância química para o espaço extracelular; são exemplos os capilares da barreira hematencefálica. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA • BIODISPONIBILIDADE DE MEDICAMENTOS • Mede a quantidade de um medicamento que atinge não só a circulação sanguínea como também o local de ação, • Graficamente - curvas de concentração de medicamento em tecidos ou líquidos biológicos em função do tempo. • Os dados de biodisponibilidade são utilizados para determinar: • A quantidade de um medicamento absorvido a partir de uma determinada forma farmacêutica; • A velocidade de absorção do medicamento; • A permanência do medicamento nos líquidos do organismo e sua correlação com as respostas farmacológicas e/ou tóxicas. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA • A aplicação dos conhecimentos de biodisponibilidade em estudos comparativos de duas ou mais formulações diferentes, contendo o mesmo princípio ativo, administrado na mesma dose, pela mesma via e na mesma espécie animal é denominado bioequivalência. • A Lei n o 9.787, de 10 de fevereiro de 1999, que dispôs sobre a utilização de nomes genéricos em produtos farmacêuticos de uso humano, estabeleceu a necessidade de estudos de bioequivalência para os medicamentos genéricos, possibilitando a intercambialidade entre especialidades farmacêuticas produzidas por laboratórios distintos. SERRA TALHADA – PE - 2024 ABSORÇÃO FARMACOCINÉTICA •Curva típica para o estudo de biodisponibilidade de um medicamento administrado em dose única • Pico de concentração máxima (Cmáx), - concentração mais elevada no compartimento intravascular após administração oral do medicamento • Tempo do pico de concentração máxima (Tmáx)- tempo necessário para que ocorra o pico da concentração máxima, • Área sob a curva de concentração (ASC) - a quantidade de medicamento absorvido após administração de dose única; SERRA TALHADA– PE - 2024 ABSORÇÃO • Após sua absorção, um medicamento pode: • Ficar sob a forma livre no sangue - somente o medicamento na forma livre é distribuído para os tecidos. • Ligar -se a proteínas plasmáticas • Ser sequestrado para depósitos no organismo. • Distribuição - fenômeno em que um medicamento, após ter chegado ao sangue, sai deste compartimento e vai para o seu local de ação. • Os medicamentos abandonam a via circulatória para o espaço intercelular por processo de difusão através das membranas celulares dos capilares ou ainda por poros ou fenestrações existentes nas paredes dos capilares. SERRA TALHADA – PE - 2024 DISTRIBUIÇÃO FARMACOCINÉTICA • A velocidade com que a concentração de um determinado medicamento livre demora para se equilibrar entre o plasma e o líquido dos demais compartimentos - vascularização de um determinado tecido. • Este equilíbrio é conseguido rapidamente em órgãos bem perfundidos como coração, fígado, rins e cérebro, denominados de compartimento central, quando comparados com pele, ossos ou depósitos de gordura, denominados de compartimento periférico. SERRA TALHADA – PE - 2024 DISTRIBUIÇÃO FARMACOCINÉTICA • Ligação de medicamentos às proteínas plasmáticas • Uma quantidade significativa de medicamento absorvido por um organismo tende a ligar- se de forma reversível às proteínas plasmáticas. • Quando a fração livre abandona a circulação, uma nova porção do medicamento ligado se libera das proteínas, • Reservatório circulante do medicamento potencialmente ativo. • Por outro lado: • Hipoproteinemias- ocorre aumento da toxicidade de medicamentos que apresentam alta afinidade a essas proteínas. • Dois medicamentos - aumento da atividade ou da toxicidade de um deles. SERRA TALHADA – PE - 2024 DISTRIBUIÇÃO FARMACOCINÉTICA • Acumulação e estoque dos medicamentos nos diversos compartimentos orgânicos • Certos medicamentos têm maior afinidade por determinadas estruturas orgânicas, tanto que isto pode ser utilizado terapeuticamente - tulatromicina no pulmão, • De maneira inadequada - tetraciclinas nos dentes e nos ossos, causando alterações indesejáveis, sobretudo em animais em fase de crescimento. SERRA TALHADA – PE - 2024 DISTRIBUIÇÃO FARMACOCINÉTICA • Meia-vida de eliminação (t½β) • Tempo necessário para que a concentração plasmática de um determinado agente terapêutico se reduza à metade. • Exemplificando: a concentração de um medicamento, após a administração intravenosa de uma única dose, é de 100 ng/mℓ de sangue; após 4 horas, esta concentração se reduz para 50 ng/mℓ de sangue. Portanto, para este medicamento a t½b é de 4 horas, isto é, o tempo necessário para que a concentração sanguínea caia pela metade, SERRA TALHADA – PE - 2024 DISTRIBUIÇÃO FARMACOCINÉTICA • Meia-vida de eliminação (t½β) SERRA TALHADA – PE - 2024 DISTRIBUIÇÃO FARMACOCINÉTICA • Meia-vida de eliminação (t½β) • A meia -vida de eliminação é importante para estimar: • A duração da ação após uma única dose • O tempo necessário para a eliminação plasmática do medicamento (t washout): • frequência da dose • tempo necessário para alcançar o equilíbrio dinâmico (steady state): quantidade administrada em um determinado período de tempo seja igual à quantidade eliminada no mesmo período SERRA TALHADA – PE - 2024 DISTRIBUIÇÃO FARMACOCINÉTICA • Falha na posologia SERRA TALHADA – PE - 2024 DISTRIBUIÇÃO FARMACOCINÉTICA • Transformação química de substâncias - visando favorecer sua eliminação. • Permite a formação de metabólitos - mais polares e menos lipossolúveis do que a molécula original • Mecanismos enzimáticos localizados no fígado responsáveis pela biotransformação de compostos lipossolúveis - no retículo endoplasmático liso. SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA Fármaco Enzima Metabólitos + Hidrossolúvel + Polar Urina Fezes ... Biotransforma SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA • Toda substância química absorvida pelo sistema gastrintestinal vai obrigatoriamente até o fígado através da veia porta, no qual é biotransformada, • O fígado não é o único local em que se dá a biotransformação de medicamentos e agentes tóxicos. SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA •Metabolização > INATIVAÇÃO •Metabolização > ATIVOS - PRÓ-FÁRMACOS •Metabolização > METABÓLITOS TÓXICOS SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA Enzima Biotransforma OH INATIVA ATIVA “DISFARCE” “SEM DISFARCE” SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA • As reações de metabolização das drogas foram classificadas em duas categorias com processos de fases 1 e 2. • Fase 1, que corresponde a reações não sintéticas catalisadas por enzimas microssômicas que envolvem oxidação, redução e hidrólise • Fase 2, com reações sintéticas intermediadas por enzimas citosólicas envolvendo conjugação ou síntese (De LUCIA e OLIVEIRA-FILHO, 2004). SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA • Os processos de fase 1 - oxidação, redução, e hidrólise. • Essas reações fornecem um grupo funcional que aumenta a polaridade da droga, e um sítio que é utilizado em reações para o metabolismo de fase 2. • Conversão do fármaco em um metabólito mais polar • O metabólito resultante pode ser farmacologicamente inativo, menos ativo ou, às vezes, mais ativo que a molécula original. SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA • Os processos de fase 2 - conjugação ou reações sintéticas em que um grupamento químico grande é ligado à molécula. • Aumenta a solubilidade em água e facilita a excreção do metabólito. SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA • Metabolismo de fase 1 • Oxidação: • Remoção de átomos de H e/ou adição de átomos de O SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA • Redução: • Raras que as de oxidação, • Átomos de H são adicionados na molécula ou átomos de O são retirados SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA • Hidrólise: • A molécula é quebrada em pedaços menores, na presença de água • Os átomos de H2O incorporam-se nos “pedaços” SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA • Metabolismo de fase 2 • Conjugação: Se houver um sítio adequado, que pode decorrer da fase 1 ou que ela já pode possuir naturalmente, a molécula do fármaco é susceptível à conjugação, isto é, a fixação de um grupo substitutivo. • Os grupos mais frequentes envolvidos na formação de conjugados são: glicuronil, sulfato, metil, acetil, glicil, e glutamil. SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA •Alguns medicamentos podem passar por apenas uma das fases •Mas, se passar pelas duas fases, será em sequência SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA • Fase I é responsável por criar pontos de ataque para que aconteça a Fase 2 • Fase I – várias enzimas – principalmente superfamília Citocromo P450 • Sub famílias - CYP + NÚMERO SERRA TALHADA – PE - 2024 METABOLISMO FARMACOCINÉTICA SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA •Remoção irreversível do fármaco do organismo • ocorre principalmente pela via urinária. • fezes, bile, pelo leite, pelo suor, pelo ar exalado pelos pulmões ou por outras secreções, sob a forma inalterada ou modificada quimicamente •A excreção de fármacos também pode ser realizada por meios não naturais, como no caso da diálise peritoneal e da hemodiálise (DORCE, 2004). SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA •Excreção renal •Há três processos responsáveis na excreção renal: 1. Filtração glomerular 2. Secreção tubular ativa 3. Reabsorção tubular passiva SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA • FILTRAÇÃO GLOMERULAR • é limitada pelo tamanho dos poros no endotélio capilar e pela membrana de ultrafiltração (400 – 600 A°). • Desse modo, somente as pequenas moléculas são filtradas pelos glomérulos no líquidotubular. • As macromoléculas, inclusive a maioria das proteínas, não podem atravessar o filtro. • Assim somente as drogas livres que não estão ligadas às proteínas plasmáticas podem ser filtradas. • O processo de filtração é passivo e relativamente lento, é limitado pela velocidade de difusão através do filtro e fluxo sangüíneo. SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA • SECREÇÃO TUBULAR ATIVA •As células dos túbulos contornados proximais transportam ativamente certas substâncias do plasma para a urina tubular. •Neste local, a transferência das drogas ocorre contra o gradiente de concentração pois as drogas tornam-se relativamente concentradas no interior da luz tubular. •O processo de transporte ativo caracteriza-se por: • Necessidade de energia • Precisa de um transportador (proteína da membrana celular) para atravessar as membranas, portanto se duas drogas utilizarem o mesmo transportador elas competirão entre si. •A secreção tubular ativa é um processo relativamente rápido, que depura rapidamente toda a droga do sangue. EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA • REABSORÇÃO TUBULAR • Pode ocorrer via transporte ativo principalmente para substâncias endógenas como a glicose e ácido úrico. • A maioria dos fármacos são reabsorvidos pelo processo passivo. • Essas substâncias deixam o filtrado para penetrar nas células tubulares e devem ser capazes de sair novamente da célula para circular no sangue. • Desse modo, devem atravessar pelo menos duas membranas lipídicas. Como devemos lembrar as substâncias lipossolúveis são capazes de atravessar as membranas celulares e, por tal motivo, sofrem reabsorção passiva. • Em geral, as moléculas com cargas não têm capacidade de atravessar as membranas das células epiteliais tubulares e, por isto, são excretada NA URINA SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA •Esses processos decorrem de alterações na ionização da droga, •Em alguns casos a alcalinização da urina pode produzir uma elevação de quatro a seis vezes na excreção de uma droga ácida •Um exemplo da exploração deste tipo de interação é a utilização de bicarbonato como alcalinizante da urina para aumentar a eliminação de barbitúricos em casos de intoxicação. SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA •A determinação da velocidade de excreção de certas drogas pelos rins serve como valioso subsídio no diagnóstico da função renal. •Pode ser obtido pelo método de depuração ou Clearance, que consiste em medir a quantidade absoluta de uma substância excretada pelos rins em um minuto, relacionando-a com sua concentração plasmática. •NÉFRON SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA • Excreção biliar • Alguns medicamentos e seus respectivos metabólitos são eliminados por via hepática por intermédio da bile. • Vários fatores determinam a excreção biliar, como, por exemplo, o peso molecular e a polaridade da molécula do medicamento a ser eliminado, sendo o principal o tamanho da molécula. • Algumas substâncias eliminadas na bile, ao alcançarem o intestino, podem ser reabsorvidas. • Este processo, quando ocorre de forma significativa, é responsável muitas vezes pelo retardo na excreção total de determinados medicamentos, que muitas vezes serão encontrados na urina vários dias após a administração da última dose SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA • Excreção pelo leite • O epitélio secretor da glândula mamária tem características de membrana lipídica e separa o sangue do 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. • Após a administração de um agente terapêutico à mãe, na maioria das vezes, a concentração deste será similar no plasma e leite materno, isto porque o epitélio da glândula mamária, funcionando à semelhança de uma membrana lipídica, permitirá a passagem, por difusão, de substâncias apolares. • o medicamento administrado sistemicamente à mãe, na maioria das vezes será excretado no leite, • Portanto, caso seja necessária a utilização de algum agente terapêutico no período de lactação, precisa se respeitar o período de eliminação (período de carência) do medicamento, antes da utilização do leite SERRA TALHADA – PE - 2024 EXCREÇÃO FARMACOCINÉTICA • Excreção pelo ovo •Os precursores da gema do ovo são produzidos no fígado e, em seguida, transportados pela circulação aos folículos da gema, localizados no ovário. • São vários folículos em desenvolvimento ao mesmo tempo, em diferentes estágios de crescimento. • A gema cresce exponencialmente, durante, aproximadamente, 11 dias; • A ave pode produzir ovos com resíduos desta substância na gema por até 10 a 11 dias após a suspensão da administração do medicamento. OBRIGADA PELA ATENÇÃO! FARMACOLOGIA VETERINÁRIA DRA ARIÁDNE DE BARROS CARVALHO SERRA TALHADA – PE 2024