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Farmacocinética Leandro Delevatti SILVA, Penildon. Farmacologia, 8ª edição Farmacocinética: Em 1953, Dost propôs o termo farmacocinética para descrever o movimento da droga através do organismo. A farmacocinética estuda quantitativamente a cronologia dos processos de administração, absorção, distribuição, biotransformação e eliminalção das drogas. Utiliza metodologia matemática para descrever as variações no tempo dos processos DEFINIÇÃO SILVA, Penildon. Farmacologia, 8ª edição Farmacocinética: A variável básica desses estudos é a concentração das drogas e dos seus metabólitos nos diferentes fluidos e tecidos e excreções do organismo. Esta concentração está correlacionada com a via de administração, com a dose empregada, com a eliminação, e varia com o tempo da observação. A partir dos estudos de farmacocinética e farmacodinamica é definido a posologia ideal O regime posológico ideal mantém a concentração plasmática da droga dentro da janela terapêutica. DEFINIÇÃO SILVA, Penildon. Farmacologia, 8ª edição QUAL A FUNÇÃO DA FARMACOCINÉTICA? Determinação adequada da posologia e via de administração. Reajuste da posologia, quando necessário, de acordo com a resposta clínica; Interpretação de resposta inesperada ao medicamento, como, por exemplo, ausência de efeito terapêutico ou presença de efeitos colaterais pronunciados; Melhor compreensão da ação das drogas, pois a intensidade e a duração dos efeitos terapêuticos e tóxicos; Posologia em situações especiais, como, por exemplo, em pacientes com insuficiência renal, em hemodiálise ou em diálise peritoneal; Pesquisa de aspectos da farmacocinética clínica de medicamentos novos Vias e Sistemas de Administração das Drogas CRITÉRIOS PARA ESCOLHA? Efeito local ou sistêmico da droga; Propriedades da droga e da forma farmacêutica administrada; Idade do paciente; Conveniência; Tempo necessário para o início do tratamento; Duração do tratamento; Obediência do paciente ao regime terapêutico. Principais Vias e Sistemas de Administração das Drogas l. oral 2. sublingual ou bucal 3. parenteral: • intravenosa • intra-arterial • intramuscular • intra-articular • intraóssea • intracardíaca • intradérmica • intraperitoneal • subcutânea • peridural ou epidural ou extradural • intratecal ou subaracnóidea 4. tópica 5. transdérmica Principais Vias e Sistemas de Administração das Drogas 6. intraocular 7. intrarrespiratória 8. retal 9. intravaginal lO. intrauterina 11. uretral e peniana Principais Vias e Sistemas de Administração das Drogas 12. Novos sistemas de administração de drogas : • bioadesivos • pró-drogas • transportadores macromoleculares de drogas • transportadores celulares de drogas sistemas de administração de drogas em micropartículas e nanopartículas • dispositivos para liberação controlada de drogas • proteínas e peptídeos • anticorpos monoclonais • administração de genes . ADMINISTRAÇÃO ORAL É a mais utilizada ; Chamada tradicionalmente de uso interno ou também enteral; Podem exercer um efeito local no trato gastrointestinal ou ser absorvidas pela mucosa gastrointestinal, atingindo o sangue ou a linfa e exercendo efeitos sistêmicos.; Absorção das drogas, por via oral, pode ocorrer na boca (mucosa bucal e sublingual), no intestino ,delgado, no estômago, no intestino grosso e no reto; As preparações sólidas são representadas, principalmente, por comprimidos e cápsulas que proporcionam maior estabilidade e melhor controle da posologia. ADMINISTRAÇÃO ORAL A maioria dos comprimidos e cápsulas deve ser ingerida com muita água; As preparações líquidas são preferidas para crianças e idosos; As formulações especiais como comprimidos sublinguais, bucais e mastigáveis exigem instruções especiais aos pacientes; Os pacientes devem ser instruídos quanto ao ritmo de tomada do medicamento, com particular referência às refeições e à administração noturna. VIAS PARENTERAIS O QUE É VIA PARENTAL: É aquela realizada fora do trato gastrointestinal e é representada pelas vias endovenosa, intramuscular, subcutânea e intradérmica. As mais comuns são: Intravenosa ou endovenosa, Intramuscular e a subcutânea. Além dessas, ainda são usadas as seguintes vias parenterais: intra-arterial, intra- articular, intracardíaca, intradérmica, epidural, intraóssea, intrassinovial, intratecal. Quais as vantagens: Podem ser administradas em pacientes que não cooperam, inconscientes ou que apresentam náuseas e vômitos; Algumas drogas são ineficazes, fracamente absorvidas ou inativas por via oral A via intravenosa proporciona início imediato da ação da droga, em situações de emergência; Podem ser usadas outras vias parenterais quando se deseja retardar o início de ação da droga e/ou prolongar a ação da droga; Podem ser produzidos efeitos localizados e sistêmicos VIAS PARENTERAIS VIAS PARENTERAIS Quais as vantagens: Problemas da obediência do paciente ao regime terapêutico são quase totalmente evitados; Pode ser usada para corrigir desequilíbrio fluido e eletrolítico e proporcionar a alimentação (soro) VIAS PARENTERAIS Quais as desvantagens: Exige pessoal adequadamente treinado; Necessidade de observação estrita de processos assépticos; Dor ou incomodo; Efeitos das drogas são difíceis de reverter, em casos de hipersensibilidade, intolerância ou toxicidade; Pode ser inconveniente quando as aplicações se tomam muito frequentes. Absorção das Drogas É o processo de travessia que leva a droga após administração até o sangue Absorção das Drogas A absorção tem por finalidade transferir a droga do lugar onde é administrada para fluidos circulantes No estudo da absorção das drogas, os seguintes itens devem ser analisados: Membranas biológicas; Propriedades físico-químicas das moléculas das drogas; Forças responsáveis pela passagem das drogas através das membranas; Modalidades de absorção das drogas; Locais de absorção das drogas; Vias e sistemas de administração das drogas. Absorção das Drogas Lipossolúvel: solúvel em gorduras. Hidrossolúvel: solúvel em líquidos. Hidrofóbico: aversão aos líquidos. Hidrofílico: afinidade a líquidos. Do que é feito a membrana celular? Absorção das Drogas O QUE INTERFERE NA ABSORÇÃO: Lipossolubilidade - solubilidade da droga na bicamada lipídica das membranas biológicas, permitindo fácil travessia dessas por difusão passiva; Hidrossolubilidade, que só permite absorção quando existem nas membranas sistemas transportadores específicos ou canais e poros hidrofílicos; Estabilidade química da molécula da droga; Absorção das Drogas Absorção das Drogas O QUE INTERFEREM NA ABSORÇÃO: Peso molecular, tamanho e volume da molécula da droga; Carga elétrica da molécula da droga (polaridade, ionização; pH do meio); (comprimidos, cápsulas, soluções etc.); Velocidade de dissolução da droga e, quando administrada por via oral, compatibilidade com as secreções gastrointestinais; Concentração da droga no local de absorção; Absorção das Drogas LOCAIS DE ABSORÇÃO DAS DROGAS: Pele; Regiões subcutânea e intramuscular; Mucosa geniturinária: Mucosa vaginal Mucosa uretra Mucosa vesical (BEXIGA) Mucosa conjuntiva; Peritônio Medula óssea Absorção das Drogas VIA INTRAVENOSA E INTRA ARTERIAL NÃO HÁ ABSORÇÃO POIS JÁ SÃO ADMINISTRADAS NO SANGUE. NESSE CASO A ADMINISTRAÇÃO É IGUAL A ABSORÇÃO Absorção das Drogas Absorção das Drogas MUCOSA BUCAL: Indicadas para drogas que são alteradas pelo suco gástrico A circulação venosa desemboca na veia jugular, e, desse modo, as drogas aí absorvidas fogem à ação do fígado, que poderia inativá-las; Absorção das Drogas MUCOSA DO INTESTINO DELGADO: A principal e mais extensa superfície de absorção O pH varia de acordo com o lugar, mais próximo ao estomago o pH é mais ácido Trato respiratório: MUCOSA NASAL : Rápida absorção e muito utilizada para absorver drogas ilicitas como cocaína e heroína; Regiões subcutânea e intramuscular: A absorção das drogas é efetuada pelos capilaressanguíneos e, em menor escala, pelos linfáticos. Absorção das Drogas Biodisponibilidade Indica a velocidade e a extensão de absorção de um princípio ativo em uma forma de dosagem, a partir de sua curva concentração/tempo na circulação sistêmica ou sua excreção na urina Lei nº 9.787, de 10/02/1999. Indica a porção da droga que atinge a circulação; Indica a velocidade com que a droga atinge o sangue; É o primeiro dos muitos fatores que determinam a relação entre a dose da droga e a intensidade de sua ação. Biodisponibilidade das Drogas Propriedades físico-químicas, processos de sua industrialização, sua forma farmacêutica da droga; As características do paciente; O que pode variar a Biodisponibilidade das Drogas? Meia-vida das Drogas Em farmacocinética, a meia-vida se refere ao tempo que determinada concentração da droga leva para reduzir-se à sua metade. Exemplo: Medicamento 50mg/ml intravenoso tem meia vida de 1 hora. após 1 horas terá a concentração de 25mg/ml após 2 horas terá a concentração de 12,5mg/ml após 3 horas terá a concentração de ? Meia-vida das Drogas IMPLICAÇÕES CLÍNICAS: O efeito farmacológico e, consequentemente, o efeito terapêutico estão mais relacionados à concentração plasmática da droga do que à dose administrada. Definir posologia Ajustar posologia Janela Terapêutica Subdose Dose Letal ou Dose Tóxica Janela Terapêutica Dose Mínima Dose Máxima Co nc en tr aç ão d o fá rm ac o no sa ng ue Tempo Distribuição das Drogas Transportar pelo sangue e outros fluidos até tecidos do corpo Distribuição das Drogas No plasma a droga é divida em duas partes: Livre; Ligadas a proteínas plasmáticas Principais proteínas que se ligam às drogas: Albumina Globulinas Hemoglobina Distribuição das Drogas Apesar da relativa facilidade com que as drogas se distribuem em todos os tecidos do corpo, existem certas áreas que são de mais difícil penetração, cujos principais representantes são: Barreira hematoencefálica; Barreira placentária Barreira hematoencefálica Cérebro é inacessível para a maioria dos fármacos. Barreira hematoencefálica Fatores que favorecem a travessia dos fármacos: Propriedades físico-químicas da molécula da droga; Drogas apoiaras; Lipossolúveis; Tamanho molecular reduzido, Ex: anestésicos tem fácil acesso ao SNC pois são lipossolúveis e não ionizados Barreira placentária Pode facilitar ou restringir a passagem de drogas da circulação materna para a fetal. Drogas que atravessam essa barreira biológica são: Lipofílicas Não polares Peso molecular inferior a 1.000 Barreira placentária Exemplos de drogas que atravessam essa barreira: Anestésicos; Álcool; Antibióticos; Morfina; Heroína Não é apenas uma barreira inerte, mas também um tecido metabolizador que pode transformar drogas, produzindo metabólitos ativos ou inativo Teratogênico Qualquer agente, incluindo fatores ambientais, que causa um anormal desenvolvimento do feto. O primeiro trimestre é o mais delicado porque nesse período há maior chance de ocorrerem não apenas as más-formações, como também os abortos espontâneos. Teratogênico Principais agentes teratogênicos: Medicamentos (talidomida, misoprostol, ácido retinóico, entre outros) Doenças Maternas (diabetes, epilepsia, hipotireoidismo, entre outras) Infecções Congênitas (sífilis, toxoplasmose, rubéola, citomegalovirus, entre outras) Radiações (radioterapia) Substâncias Químicas (mercúrio, chumbo, por exemplo) Outras Drogas (álcool, fumo, cocaína e outras) BIOTRANSFORMAÇÃO Metabolismo das Drogas É o processo de metabolização de fármacos que ocorrem dentro do organismo, com transformação dos fármacos originais em outras identidades químicas (metabólitos) que podem possuir, ou não, atividade farmacológica ou tóxica. BIOTRANSFORMAÇÃO Metabólito Qualquer substância (alimentar, intermediária, residual) produzida pelo metabolismo. Metabólito é o produto do metabolismo de uma determinada molécula ou substância: Inativos: não mantêm nenhuma atividade relacionada à substância original. Ativos: mantêm atividade relacionada à substância original. BIOTRANSFORMAÇÃO Metabólito Inativação: As drogas, na sua maioria, e seus metabólitos são inativados ou transformados em produtos menos ativos. Exemplos: morfina, cloranfenicol, propranolol. BIOTRANSFORMAÇÃO Metabólito Metabólito ativo de droga ativa: Muitas drogas são parcialmente transformadas em um ou mais metabólitos ativos. Os efeitos observados são causados pela droga original e pelos seus metabólitos. Exemplos de drogas ativas com metabólitos ativos (esses entre parênteses): hidrato de cloral (tricloroetanol), fenacetina (paracetamol), fenilbutazona (oxifenilbutazona), primidona (fenobarbital). BIOTRANSFORMAÇÃO Metabólito Ativação de droga inativa: Algumas drogas, chamadas pró-drogas ou pró-fármacos, são inativas e necessitam ser metabolizadas para se tomarem ativas. As pró-drogas podem apresentar certas vantagens em comparação com as drogas ativas: maior estabilidade, melhor biodisponibilidade, menos efeitos adversos e menor toxicidade. Exemplos de pró-drogas com os seus metabólitos ativos (esses entre parênteses): levodopa (dopamina), prednisona (prednisolona)... BIOTRANSFORMAÇÃO Metabólito Ausência de metabolismo: Certas drogas, como penicilinas e anestésicos gerais inalatórios, são excretadas em forma inalterada, sem sofrer metabolismo, devido às suas propriedades físico- químicas peculiares. BIOTRANSFORMAÇÃO O metabolismo de fármacos ocorre predominantemente no fígado, especialmente pela CYP 450. BIOTRANSFORMAÇÃO O que é isoenzima? São enzimas que diferem na sequência de aminoácidos, mas que catalisam a mesma reação química. Isoenzima Droga Metabólito METABOLISMO DE PRIMEIRA PASSAGEM OU PRÉ-SISTÊMICO É o metabolismo de uma droga durante sua passagem do local de absorção para o interior da circulação sistêmica. Todas as drogas administradas por via oral estão sujeitas a enzimas metabolizadoras situadas na parede intestinal e no fígado. Também pode ocorrer na pele (drogas administradas por via transdérmica) e nos pulmões (para drogas que alcançam o sangue venoso através de qualquer via). TIPOS DE REAÇÕES As reações que metabolizam as drogas são classificadas em dois grupos: Reações não sintéticas ou catabólicas ou de fase I; Reações sintéticas ou anabólicas ou de conjugação ou de fase 2. Reação Fase 1 As reações da fase I são representadas por oxidação, redução, hidrólise, ciclização e desciclização. Convertem o fármaco original em um metabólito mais polar através de oxidação, redução ou hidrólise. O metabólito resultante pode ser farmacologicamente inativo, menos ativo ou, às vezes, mais ativo que a molécula original. Algumas drogas polares são conjugadas na sua forma original sem passarem por reações da Fase I. CYP450 OU P450 É uma importante família de ENZIMAS envolvida no metabolismo de medicamentos. INDUÇÃO ENZIMÁTICA A indução provoca aceleração do metabolismo do substrato e, usualmente, decréscimo da ação farmacológica do indutor e das drogas coadministradas. Indução enzimática pode exacerbar a toxicidade provocada pelos metabólitos. INDUÇÃO ENZIMÁTICA INIBIÇÃO ENZIMÁTICA Certas drogas que funcionam como substratos podem inibir a atividade enzimática do citocromo P450. Se for fármaco ativo-> Aumenta o tempo de ação do fármaco (pode causar toxicidade ou letalidade). Se for fármaco inativo (Pró Fármaco) -> Diminui a ativação do fármaco, diminuindo a ação GENÉTICA E METABOLISMO DAS DROGAS Os fatores genéticos influenciam os níveis enzimáticos. Dentro da mesma população, podem-se observar variações de níveis de concentração plasmática de 30 vezes no metabolismo de uma droga. ELIMINAÇÃO A maior parte dos fármacos deixa o organismo pela urina, inalterados ou na forma de metabólitos polares. Alguns fármacos são secretados na bile através do fígado, mas a maioria deles é reabsorvida no intestino. ELIMINAÇÃO A eliminação pelos pulmões ocorre apenas com agentesaltamente voláteis ou gasosos (p. ex., anestésicos gerais). Alguns fármacos também são eliminados em pequenas quantidades em secreções como o leite ou o suor. Depuração (“Clearance”) Indica a remoção completa de determinado soluto ou substância de um volume específico de sangue na unidade de tempo. O clearance normal da creatinina, por exemplo, é de 120 mL por minuto. O clearance renal, portanto, é a taxa de excreção dividida pela concentração plasmática média da substância em estudo É extremamente relevante para estabelecer a dose da droga em tratamento de longo prazo.