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Farmacocinética Universidade do Estado de Santa Catarina Centro de Ciências Agroveterinárias Departamento de Medicina Veterinária Disciplina de Farmacologia Geral Profª Drª Amanda Leite Bastos-Pereira Lages, junho de 2020 Revisão Divisão didática → Processos simultâneos Introdução • Farmacocinética • Farmacodinâmica . . . . . FARMACOCINÉTICA Estuda o “movimento” das drogas no organismo. 1)Absorção 2) Distribuição 3) Biotransformação 4) Excreção • Translocação das moléculas do fármaco → Transferência através de fluxo de massa → Transferência difusional • Barreiras celulares → Barreira epitelial → Endotélio vascular Absorção Transferência do fármaco do seu local de administração para o compartimento central (sangue, em geral) https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/49/67/51/4967511f5827dd83642578422da5a93c.gif ABSORÇÃO Maneiras pelas quais as moléculas atravessam as barreiras celulares 1) Difusão através de lipídios*** 2) Combinação com proteína transportadora*** 3) Difusão através de poros aquosos 4) Endocitose Fatores que modificam a absorção • PM e forma molecular • Polaridade • Grau de ionização – pKa • Lipossolubilidade das formas ionizada e não ionizada Dependendo da via de administração – mais fatores estarão envolvidos pH e Ionização · ácidos ou bases fracas · equação de Handersen-Hasselbach Para Bases→ Para Ácidos→ pKa = constante de dissociação ou pH onde há 1:1 na proporção de forma ionizada e não ionizada Espécies ionizadas são BH+ e A- Ex: anestésicos locais e inflamação pKa = pH + log [BH+] [B] pKa = pH + log [AH] [A- ] Fatores que modificam a absorção Confinamento de íons Fluidos corporais onde o pH é diferente do pH sangüíneo poderão favorecer o confinamento de íons ou sua reabsorção: ✓ conteúdo gástrico ✓ intestino delgado ✓ leite (gls. mamárias) ✓ humor aquoso ✓ secreções vaginais ✓ secreções prostáticas ✓rume e retículo Fatores que modificam a absorção Vias de Administração de Fármacos VIAS DE ADMINISTRAÇÃO DE FÁRMACOS n Vias de administração ≈ absorção de drogas. n Enteral x Parenteral Administração enteral: vias oral e retal Administração parenteral: vias injetáveis ❑ Vias tópicas: sublingual, mucosas em geral A agência americana FDA reconhece 111 tipos diferentes de vias de administração. http://www.fda.gov/cder/dsm/DRG/drg00301.htm Administração Oral versus Parenteral: A ingestão oral é o método mais comum. É também o mais seguro, conveniente e econômico. Como desvantagens, podemos incluir a absorção limitada de algumas drogas, devido a suas características físicas, emese como irritação à mucosa gastrintestinal, destruição de algumas drogas por enzimas digestivas de baixo pH gástrico, irregularidades na absorção ou propulsão na presença de comida ou outras drogas. Também há a necessidade da cooperação por parte do paciente. Além disso, drogas no trato gastrintestinal podem ser metabolizadas por enzimas da flora intestinal, mucosa ou fígado, antes de terem acesso à circulação sistêmica. A injeção parenteral, em algumas situações, é essencial para a droga ser liberada na sua forma ativa em seu sítio de ação, como no caso de anticorpos monoclonais usados no tratamento da artrite reumatoide. A disponibilidade geralmente é mais rápida, extensiva e previsível. A dose efetiva pode, dessa maneira, ser administrada com mais acurácia. Na terapia de emergência e quando o paciente está inconsciente, não-cooperativo, ou incapaz de reter alguma coisa dada pela boca. Como desvantagens principais, a exigência de técnica e manutenção de assepsia constante, além da dor que pode ser acompanhada da injeção. VIAS ENTERAIS Via oral • Facilidade para os proprietários • Vantagens: simples, econômica, mais fácil de reverter em caso de sobredosagem • Desvantagens: sofre muitas influências Via oral • Depende: • fluxo sangüíneo • estado físico da droga • motilidade GI e alimentos. Ex. tetraciclinas → cálcio • drogas ácidas ou básicas Via oral - ruminantes Diluição do fármaco Período de latência Inativação Pka Formas farmacêuticas de uso oral V.O. e Efeito de Primeira Passagem Termo usado para o metabolismo hepático de uma droga que foi absorvida pelo intestino e levada ao fígado pela circulação portal. Este efeito ocorre principalmente quando uma droga é administrada por via oral. •eliminação pré-sistêmica (E.P.S.) ou efeito de primeira passagem →Drogas que sofrem E.P.S.: aspirina, morfina, propranolol, salbutamol… Exige maior dose por via oral que por outra via V.O. –Modo de administração Espécie animal Líquidos Pastosos Sólidos Equídeos e bovinos • Beberagem ou água de bebida • Não forçar – falsa via • Gargalo da garrafa na comissura labial • Espátula • Porção posterior da língua • Puxar a língua e colocar na boca • Largar rapidamente para estimular o reflexo de deglutição Suínos • Pistola lança- doses • Ração ou água • Ração ou água Ovinos e caprinos • Pistola lança- doses • Água • Ração ou água • Ração ou água Canídeos e Felinos • Seringa ou colher • Aplicador • Abrindo a boca • Reflexo de deglutição http://www.horsechannel.com/images/horse-news-article-images/bute-paste_800.jpg http://www.thepigsite.com/articles/contents/11-02BpexVetMeds1.jpg http://www.gatosmania.com/Uploads/gatosmania.com/ImagensGrandes/gatos-que-se-lambem- demasi ado.jpg https://www.agrosolo.com.br/uploads/produtos/bbbf88d2-c86b-4f2b-915b-ddd8a1ac0378_snack-equi.-comp.jpg Via sublingual Via enteral ou não? • Uso limitado em Medicina Veterinária • Medicina humana – nitratos para portadores de angina http://www.positivehealth.com/img//img/images- original/dbimg/lee13a.jpg • usada em pacientes inconscientes, com emese, colite ulcerativa ou status epilepticus, e enema • sofre menor E.P.S.→ parte vai à veia cava inferior e parte à veia porta • absorção irregular Via retal http://pad2.whstatic.com/images/thumb/5/5e/Give-a-Cat-an-Enema-at-Home-Step-9-Version-2.jpg/670px- Give-a-Cat-an-Enema-at-Home-Step-9-Version-2.jpg Via intrarruminal • Vermífugos – sistema rume-retículo • Fossa paralombar esquerda VIAS PARENTERAIS Usadas agulhas, seringas e medicamentos esterilizados, seguindo técnicas padronizadas – agulhas comprimentos e calibres adequados ex: 30 x 7 – 30 = 30 milímetros - comprimento – 7 = 0,7 milímetro - largura – seringas de 1 a 20 mililitros – técnicas apropriadas para não contaminar medicamentos • Absorção depende da concentração e da solubilidade em água • Em geral – efeito imediato • Superdosagem relativa • Aceita drogas irritantes • Infusões • Exige mais habilidade • Injetar lentamente • Não permite drogas hemolíticas ou oleosas • Há exceção para emulsões (Ex: propofol) • Risco de embolias Via intravenosa • fluxo sanguíneo • aceita algumas drogas irritantes • suspensões e soluções oleosas • exige técnica e provoca dor muscular • Via muito utilizada, devido absorção rápida • Músculo escolhido – deve ser bem desenvolvido – ter facilidade de acesso – não possuir vasos de grande calibre – não ter nervos superficiais no seu trajeto • Volume injetado - depende da estrutura muscular Via intramuscular • não permite drogas irritantes • absorção constante → difusão • suspensões, pellets → vias de depósito Via subcutânea http://player.slideplayer.com.br/1/85218/data/images/img2.jpg http://player.slideplayer.com.br/1/85218/data/images/img4.jpg · barreira hematoencefálica (BHE) e liquor: barreiras naturais · usada para anestesia regional, para o tratamento de meningites e contraste radiográfico • SUBARACNOIDEA • Delimitada pela aracnoide e pia-máter • EPIDURAL • Entre a dura-máter e a parede do canal raquidiano Via intra-raquidiana Epidural Raqui • capilares mesenteriais • grandes volumes • usada em laboratório, para diálise peritoneal e quimioterapia (tumor de ovário) • riscos: peritonitee aderência Via intraperitoneal Via intra-óssea (intramedular) • Ossos longos • Soluções para fluidoterapia • velocidade • Risco de osteomielite e abscessos Via intra-arterial • Principalmente para fins diagnósticos • Contrastes • Radioisótopos • Agentes antineoplásicos • Tende a reduzir efeitos sistêmicos Via intracardíaca • Emergências • Eutanásia • Animal anestesiado ou comatoso • Cães e gatos – 4º espaço intercostal esquerdo • Equídeos e bovinos – 3º e 4º espaço intercostal esquerdo http://image.slidesharecdn.com/mice-110601114940-phpapp01/95/camundongos-41- 728.jpg?cb=1318761003 Via intrapleural • Toracocenteses • 6º espaço intercostal direito ou 7º-8º espaço intercostal esquerdo Via intra-articular • Efeito localizado • Tratamento local de artrites e artroses http://www.damascusequine.com/Client%20Services/IA2.jpg 0 1 2 3 4 5 6 7 Tempo para início de ação: Oral>>>Injetáveis Concentração máxima: IV>>>IM>>SC>oral Tempo para concentração máxima: Oral>>>SC>>IM>>IV VIAS TÓPICAS/ DE MUCOSAS ✓orofaringeana, conjuntival, nasofaringeana, vaginal, uretral ✓absorção rápida → ação local Ex.: efedrina como descongestionante nasal → ação sistêmica Ex.: ocitocina para induzir contrações uterinas e ejeção de leite Via das mucosas VIA DAS MUCOSAS ✓Conjuntival: depende da integridade da córnea Uso tópico atinge: pálpebras, superfície ocular (córnea e conjuntiva) e segmento anterior Fonte: Prof. Montiani, UFPR VIA DAS MUCOSAS → via pulmonar · alvéolos: grande superfície de absorção para gases, drogas voláteis e aerossóis · maior dificuldade para regular a dose · via para drogas de abuso (Ex.: cocaína → nasal) · reações alérgicas (locais ou sistêmicas) via usada para inalação de broncodilatadores 1. Gases, agentes voláteis e aerossóis 2. Rápido início de ação devido ao rápido acesso à circulação a. grande superfície b. finas membranas separam alvéolos da circulação c. alto fluxo sangüíneo Partículas maiores que 20 m impactam na boca e traquéia Partículas menores que 0,5 m não são retidas Inalação ✓absorção proporcional à área e à lipossolubilidade ✓pele íntegra x pele lesada ✓hidratação: deixa a pele mais permeável ✓substâncias lipossolúveis passam mais facilmente. ✓ Ex: organofosforados e hormônios (reposição estrogênica) Via cutânea VIAS DE USO EXCLUSIVO EM MED. VETERINÁRIA - pour on / spot on: uso tópico, para drogas parasiticidas Via intra-mamária • Mastites em vacas leiteiras • Tratamento local • Confinamento de íons • Intravenosa→ 30-60 seg • Intraóssea→30-60 seg • Endotraqueal→ 2-3 min • Inalação→ 2-3 min • Sublingual → 3-5 min • Intramuscular → 10-20 min • Subcutânea→ 15-30 min • Retal → 5-30 min • Ingestão→ 30-90 min • Transdermal→ variável (min a horas) Tempo para o Efeito Mais Rápidas → Inalação, Intravenosa Medianas → IM, SC, Nasal Lenta → VO Vias de administração e principais formas farmacêuticas Vias de administração e principais formas farmacêuticas Distribuição • Fenômeno em que uma droga, após a absorção, sai da corrente sangüínea e dirige-se ao seu local de ação. Após a absorção, o fármaco pode... Ficar sob a forma livre no sangue Ligar-se a proteínas plasmáticas Ser sequestrado para depósitos no organismo A distribuição depende de: *Débito cardíaco *Fluxo sangüíneo *Massa tecidual *Ligação a proteínas plasmáticas *Diferenças regionais de pH *Mecanismos de transportadores disponíveis *Permeabilidade da membrana (papel das barreiras epiteliais) *Partição em lipídeos Líquido extracelular Líquido intracelular Líquido transcelular plasma sangüíneo (4,5%) líquido intersticial (16%) linfa (1,2%) 30 a 40% do líquido corporal líquidos cefalorraquidiano, intra-ocular, peritoneal, pleural e sinovial (2,5%) Ligação a Proteínas Plasmáticas •Complexo reversível •Fração de reserva •Proteínas: albumina, globulinas, hemoglobina e glicoproteína •Ação e efeito farmacológicos •Representa 1% do fármaco Droga livre Droga ligada Corrente sangüínea Barreiras • Mucosa gastrintestinal • Barreiras epiteliais da pele, córnea e bexiga • Barreira hematoencefálica • Barreira hematotesticular • Barreira placentária O tipo e o comportamento funcional da célula epitelial presente nessas membranas variam muito, e esse fato é responsável pelas diferenças observadas na velocidade, no volume e no tipo de substância absorvida pelas diferentes membranas epiteliais. Barreira hematoencefálica (BHE) http://www.guiasdeneuro.com/wp-content/uploads/2009/03/barrera.jpg Regiões desprovidas de BHE • Pineal • Pituitária • Área prostrema • Área pré-optica do hipotálamo anterior http://www.ugr.es/~ajerez/proyecto/imagenes/t3-12.jpg - Redução de absorção - Mecanismo de resistência à droga em tumores e bactérias -Mecanismo de toxicidade SNC por deficiência (ivermectina) Glicoproteína-P Placenta • “Barreira” • Íntimo contato entre feto e fêmea prenhe • Troca intensa de nutrientes • Difere entre espécies Epiteliocorial • Ruminantes, Suínos e Equinos • Vilos coriônicos penetram no endométrio sem que ocorra destruição maior do tecido uterino materno Endoteliocorial • Carnívoros • Epitélio junto às paredes vasculares da mucosa uterina Hemocorial • Primatas e roedores • Epitélio coriônico mergulha em lagunas de sangue Barreira Placentária Gestação & fármacos • absorção alterada por motilidade, alteração do pH gástrico • distribuição alterada por volume sgneo (40%) e • volume aquoso total ( 5 a 8%) → Vd • redução de PP • albumina fetal é menor do que a materna → + droga livre no feto • Movimento de moléculas entre três compartimentos: sangue materno, citoplasma do sinciciotrofoblasto e sangue fetal. • Mecanismos: difusão simples, difusão facilitada, transporte ativo e endocitose. BIOTRANSFORMAÇÃO É a transformação química que as drogas sofrem no organismo, visando favorecer sua eliminação, pois há formação de metabólitos mais polares e menos lipossolúveis do que a molécula original. Tornar as drogas: + polares - lipossoluveis Metabólito: é o produto da reação de biotransformação de um fármaco. Os metabólitos possuem propriedades diferentes das drogas originais. Geralmente, apresentam atividade farmacológica reduzida e são compostos mais hidrofílicos, portanto, mais facilmente eliminados. Em alguns casos, podem apresentar alta atividade biológica ou propriedades tóxicas. BIOTRANSFORMAÇÃO DE DROGAS • Biotransformação de xenobióticos lipossolúvies • Ocorre em vários órgãos : Fígado, rins, intestino, pulmões, plasma (hidrolases) • Transformação química →metabólitos + polares e hidrossolúveis→ eliminação facilitada • Sistemas enzimáticos hepáticos, plasmáticos, intestinais, pulmonares, renais • Reações de Fase I → citocromo P450 • Reações de Fase II → enzimas de conjugação Eliminação Pré-Sistêmica (EPS) ou Efeito de primeira passagem: é o efeito que ocorre quando há biotransformação do fármaco antes que este atinja o local de ação. Pode ocorrer na parede do intestino, no sangue mesentérico e, principalmente, no fígado. Importância clinica: Diminuição da biodisponibilidade; Correção da dose Drogas que sofrem significativo efeito de 1ª passagem: -AAS -Propranolol -Levodopa BIOTRANSFORMAÇÃO REAÇÕES DE FASE I • Metabolismo Microssomal Hepatico Hepatócito – extensa rede de retículo endoplasmático liso - rico em enzimas; Principal grupo de enzimas envolvido nas reações de Fase 1: Citocromo P450 (CYP450) contém um grupo de isoenzimas contendo ferro que ativa o oxigênio molecular em uma forma capaz de interagir com substratos orgânicos O nome P-450 corresponde ao pico do espectro em 450 nm quando este grupo de enzimas interage com o monóxido de carbono REAÇÕES DE FASE II • As reações de fase II envolvem a conjugaçãoque, normalmente, resulta em compostos inativos, e facilmente excretáveis. REAÇÕES DE FASE II • A glicuronidação (também chamada de glicuronização) é a reação de conjugação mais comum e a mais importante, embora possa ocorrer outra conjugação nesta fase que pode ser acetilação, sulfatação ou amidação. • Como os recém-nascidos são deficientes deste sistema de conjugação, além de suas funções renais que não estão completamente desenvolvidas, deve ser evitado o uso de alguns fármacos, como por exemplo, o cloranfenicol (antibacteriano) que pode se acumular no organismo provocando depressão da respiração, colapso cardiovascular, cianose e morte. Ciclo entero-hepático FATORES QUE AFETAM A BIOTRANSFORMAÇÃO BIOTRANSFORMAÇÃO Ácido acetilsalicílico por hidrólise é metabolizado a ácido salicílico (que ainda possui atividade farmacológica) e depois é conjugado ao ácido glicurônico ou a glicina, gerando, portanto, dois metabólitos diferentes, que já não apresentam atividade e são mais hidrossolúveis, sendo facilmente excretados pelos rins. Absorção Metabolismo Excreção Fase I Fase II Droga Conjugado Metabólito com atividade Conjugado modificada Droga Metabólito inativo Conjugado da droga Droga Lipofílica Hidrofílica FATORES QUE AFETAM A BIOTRANSFORMAÇÃO •Espécie •Diferentes vias metabólicas. •Polimorfismo enzimático •Diminuição do fluxo sangüíneo hepático •Ligação com proteínas plasmáticas • Gênero ↓ da atividade enzimática em fêmeas; ratos e camundongos: 10 a 30% menos CYP (x machos) → diferença na taxa de metabolização de até 20 vezes. • Prenhez: ↑ da atividade enzimática: P.ex. CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9 ↓ da atividade enzimática: P.ex. CYP1A2 e CYP2C19 Também modifica a DISTRIBUIÇÃO: > vol. plasma, < [70-80%]prot. plasmáticas FATORES QUE AFETAM A BIOTRANSFORMAÇÃO • Estado nutricional • Patologias (principalmente hepáticas): ✓ Insuficiência cardíaca: Idade (extremos etários); menor DC = menor circulação = entrada no fígado FATORES QUE AFETAM A BIOTRANSFORMAÇÃO INIBIÇÃO enzimática: • Principais enzimas envolvidas: Sistema microssomal hepático (CYP450) Ex. cimetidina, cetoconazol Monoaminooxidase (MAO) Ex. antidepressivos iMAO, anfetamina, efedrina Colinesterase Ex. organofosforados, carbamatos, piridostigmina Aldeído desidrogenase Ex. Dissulfiram FATORES QUE AFETAM A BIOTRANSFORMAÇÃO EXTERNOS dieta: a disponibilidade de aminoácidos provenientes da dieta viabiliza a formação de enzimas envolvidas na biotransformação. meio ambiente: contaminação e poluentes podem interferir nas reações de biotransformação. FATORES QUE AFETAM A BIOTRANSFORMAÇÃO EXCREÇÃO DE DROGAS • auxiliada pela biotransformação • rins • bile • glândulas salivares/ mamárias/ sudoríparas • pulmões • Saliva, leite, lágrimas EXCREÇÃO RENAL Os fármacos penetram nos rins através das artérias renais, sendo que estas se dividem para formar o plexo capilar glomerular 1. Filtração Renal: Passagem do líquido que chega através da artéria eferente para a cápsula de Bowman 2. Secreção Renal: Passagem do líquido de um capilar para o túbulo proximal 3. Reabsorção Renal Passagem do túbulo proximal para capilar. EXCREÇÃO RENAL Fatores que influenciam: • Fluxo sanguíneo renal • Ligação à proteínas • Tamanho da molécula • Lipossolubilidade • Grau de ionização • pH urinário EXCREÇÃO RENAL Filtração glomerular • Drogas não-ligadas às proteínas são filtradas; • Fármacos PM < 40.000 (humanos) • Moléculas > ficam retidas ↔ As proteínas não são filtradas; • Drogas muito ligadas às proteínas sofrem pequena filtração Ex: Diazepam. • Drogas solúveis ou insolúveis em lipídios EXCREÇÃO RENAL Secreção tubular • Transporte ativo – carreadores: • Mesmos carreadores de substâncias endógenas. • Anionicos: penicilina, sulfa, salicilatos • Cationicos: morfina, histamina • Competição: • penicilina X probenecida. REABSORÇÃO - TUBULO DISTAL Lipossolubilidade ↔ ionização da droga no pH urinário: pH tubular pode variar: Carnívoros: 5,5 – 7 (ácido); Herbívoros: 7,2 – 8,4 (alcalino). EXCREÇÃO RENAL Lembre-se! As drogas são melhores absorvidas em meio com pH semelhante ao seu, portanto, são mais excretadas em meio com pH diferente do seu. EXCREÇÃO RENAL Interações medicamentosas • Fármacos que aumentam o volume urinário (diuréticos). • • Fármacos que competem pelo mesmo transportador. • Fármacos que alteram o pH urinário: • alcalinizantes: bicarbonato de sódio • acidificantes: cloreto de amônio Glândulas mamárias - difusão passiva substâncias lipossolúveis; substâncias alcalinas: pH leite (6,6). cafeína, anfetamina Metais similares ao Ca2+ Pb Riscos: para o lactente (drogas ácidas) leite comercial / consumo animal EXCREÇÃO GLANDULAR Glândulas salivares - Difusão passiva - Reabsorção pelo TGI - * ruminantes EXCREÇÃO GLANDULAR Ovos Quanto > lipossolubilidade > penetração na gema EXCREÇÃO - OVOS Excreção de gases Drogas volateis Maior capacidade de expelir drogas apolares/lipossoluveis inalação → alvéolo → expirado Difusão simples Ex: halotano EXCREÇÃO PULMONAR Excreção biliar • As células hepáticas transferem diversas substâncias incluindo fármacos, do plasma para a bile • Substâncias hidrofílicas – intestino – glicuronídeo liberado – droga livre – reabsorvida – reservatório recirculante (circulação enterohepática). Ex: morfina • Rifampicina – excretada pela bile REABSORCAO INTESTINAL MORFINA ETINILESTRADIOL CLORANFENICOL ↑ ½ vida do farmaco Drogas administradas v.o. podem se difundir diretamente para o trato gastrointestinal e ser então eliminadas nas fezes EXCREÇÃO BILIAR Farmaco + bile → intestino = eliminação FEZES Reabsorção no intestino = Retardo na eliminação REABSORCAO INTESTINAL MORFINA ETINILESTRADIOL CLORANFENICOL ↑ ½ vida do farmaco Revisão - farmacocinética Muito obrigada! amanda.pereira@udesc.br
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