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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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 • 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 - fenômenoem 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 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 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 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 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 FARMACOCINÉTICA • Meia-vida de eliminação (t½β) SERRA TALHADA – PE - 2024 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 FARMACOCINÉTICA • Falha na posologia SERRA TALHADA – PE - 2024 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 FARMACOCINÉTICA Fármaco Enzima Metabólitos + Hidrossolúvel + Polar Urina Fezes ... Biotransforma SERRA TALHADA – PE - 2024 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 FARMACOCINÉTICA • Metabolização > INATIVAÇÃO • Metabolização > ATIVOS - PRÓ-FÁRMACOS • Metabolização > METABÓLITOS TÓXICOS SERRA TALHADA – PE - 2024 FARMACOCINÉTICA Enzima Biotransforma OH INATIVA ATIVA “DISFARCE” “SEM DISFARCE” SERRA TALHADA – PE - 2024 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 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 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 FARMACOCINÉTICA • Metabolismo de fase 1 • Oxidação: • Remoção de átomos de H e/ou adição de átomos de O SERRA TALHADA – PE - 2024 FARMACOCINÉTICA • Redução: • Raras que as de oxidação, • Átomos de H são adicionados na molécula ou átomos de O são retirados SERRA TALHADA – PE - 2024 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 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 FARMACOCINÉTICA • Alguns medicamentos podem passar por apenas uma das fases • Mas, se passar pelas duas fases, será em sequência SERRA TALHADA – PE - 2024 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 FARMACOCINÉTICA SERRA TALHADA – PE - 2024 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 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 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 líquido tubular. • 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 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 interiorda 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. FARMACOCINÉTICA SERRA TALHADA – PE - 2024 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 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 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 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 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, precisase respeitar o período de eliminação (período de carência) do medicamento, antes da utilização do leite SERRA TALHADA – PE - 2024 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