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LO-RUAMA P. VIANA Farmacocinética Definição: Estuda os processos que o organismo faz sobre o fármaco. Propriedades 1. Absorção: A absorção desde o local de administração permite a entrada do fármaco (direta ou indiretamente) no plasma. 2. Distribuição: De forma reversível o fármaco pode sair da circulação sanguínea e distribuir-se nos líquidos intersticial e intracelular. 3. Biotransformação: O fármaco pode ser biotransformado no fígado ou em outros tecidos. 4. Eliminação: O fármaco e seus metabólitos são eliminados do organismo na urina, na bile ou nas fezes. Vias de administração de fármacos Determinada por: ✦Propriedades do fármaco ( p. Ex., Hidro ou lipossolúvel) ✦Objetivos terapêuticos (p. ex., necessidade de um início rápido de ação, necessidade de tratamento por longo tempo, ou restrição de acesso a um local específico). I. Enterica Sua administração é feita pela boca Oral São facilmente autoadministrados, e a toxicidade e/ou a dosagem excessiva podem ser neutralizadas com antídotos como o carvão ativado. As vias envolvidas na absorção oral são as mais complicadas, e o baixo pH do estômago inativa alguns fármacos. Possui duas formas de preparações: 1. Preparações revestidas (entéricas): é um envoltório químico que protege o fármaco do ácido gástrico, liberando-o, porém, no intestino (menos ácido). 2. Preparações de liberação prolongada: têm revestimentos ou �1 ingredientes especiais que controlam a liberação do fármaco, permitindo, assim, uma absorção mais lenta e uma duração de ação mais longa. Sublingual e bucal: ➡A administração sublingual (sob a língua): o fármaco se difunde na rede capilar e, assim, entre diretamente na circulação sistêmica. Suas vantagens são: incluindo facilidade de administração, absorção rápida, ultrapassagem do ambiente gastrintestinal (GI) hostil e capacidade de evitar a biotransformação de primeira passagem. ➡A via bucal (entre a bochecha e a gengiva) é similar à via sublingual. II. Parenteral Introduz o fármaco diretamente na circulação sistêmica. Usada para fármacos que são pouco absorvidos e instáveis no trato GI (TGI) também quando é necessário um início rápido de ação. Têm maior biodisponibilidade e não estão sujeitas à biotransformação de primeira passagem ou ao meio GI agressivo. As três principais vias de administração parenteral são a intravascular (intravenosa ou intra-arterial), a intramuscular e a subcutânea Intravenosa (IV): Útil para fármacos que não são absorvidos por via oral e permite um efeito rápido e um grau de controle máximo sobre a quantidade de fármaco administrada Intramuscular (IM): Podem estar em soluções aquosas, que são absorvidas rapidamente, ou em preparações especializadas de depósito (consistem em uma suspensão do fármaco em um veículo não aquoso), que são absorvidas lentamente. Subcutânea (SC): Oferece absorção por difusão simples e é mais lenta do que a via IV e pode proporcionar efeitos lentos, constantes e prolongados. III. Outros Inalação Oral Inalação Nasal Intratecal e intraventricular: A barreira hematencefálica retarda ou impede a entrada dos fármacos no sistema nervoso central (SNC). Quando se desejam efeitos locais e rápidos, é necessário introduzir o fármaco diretamente no líquido cerebrospinal Tópica: administração epidérmica. Transdérmica: por meio de um adesivo cutâneo Retal: Como 50% da drenagem da região retal não passa pela circulação portal, a biotransformação dos fármacos pelo fígado é minimizada com o uso desta via. A vantagem adicional da via retal é evitar a destruição do fármaco no ambiente GI. �2 Absorção Definição: Absorção é a transferência de um fármaco do seu local de administração para a corrente sanguínea. A velocidade e a eficiência da absorção dependem do ambiente onde o fármaco é absorvido, das suas características químicas e da via de administração (o que influencia sua biodisponibilidade). Mecanismos de absorção de fármacos a partir do TGI Difusão passiva: o fármaco se move da região de concentração alta para a de concentração baixa. A maioria dos fármacos é absorvida por esse mecanismo. Os fármacos hidrossolúveis atravessam as membranas celulares através de canais ou poros aquosos, e os lipossolúveis movem-se facilmente através da maioria das membranas biológicas, devido à sua solubilidade na bicamada lipídica. Difusão facilitada: Os fármacos entram na célula por meio de proteínas transportadoras transmembrana especializadas que sofrem alterações conformacionais, permitindo a passagem de fármacos ou moléculas endógenas para o interior da célula, movendo-os de áreas de alta concentração para áreas de baixa concentração. Ele não requer energia, pode ser saturado e pode ser inibido por compostos que competem pelo transportador. Transporte ativo: Ele é capaz de mover fármacos contra um gradiente de concentração – ou seja, de uma região com baixa concentração de fármaco para outra com concentração mais elevada. Esse processo é saturável. Os sistemas de transporte ativo são seletivos e podem ser inibidos competitivamente por outras substâncias cotransportadas. Endocitose e exocitose: Estes tipos de absorção são usados para transportar fármacos excepcionalmente grandes através da membrana celular. A exocitose é o inverso da endocitose. Muitas células usam a exocitose para secretar substâncias para fora por um processo similar ao da formação de vesículas. Fatores que influenciam a absorção Efeito do pH na absorção de fármacos: A maioria dos fármacos é ácido fraco ou base fraca.Fármacos ácidos (HA) liberam um próton (H+), causando a formação de um ânion (A–): HA ⇌H+ + A– �3 As bases fracas (BH+) também podem liberar um H+. Contudo, a forma protonada dos fármacos básicos, em geral, é carregada, e a perda do próton produz a base (B) não ionizada: BH+ ⇌B + H+ Um fármaco atravessa a membrana mais facilmente se estiver não ionizado.Assim, para os ácidos fracos, a forma HA não ionizada consegue permear através das membranas, mas o A– não consegue. Para a base fraca, a forma não ionizada, B, conse- gue penetrar através das membranas celulares, mas a BH+ proto- nada não consegue. Nota: o pKa é uma medida da força da interação de um composto com um próton. Quanto menor o pKa de um fármaco, mais ácido ele é. Ao contrário, quanto maior o pKa, mais básico ele é. Fluxo de sangue no local de absorção: Os intestinos recebem um fluxo de sangue muito maior do que o estômago, de modo que a absorção no intestino é favorecida ante a do estômago. Área ou superfície disponível para absorção: Com uma super f íc ie r i ca em bordas em escova contendo microvilosidades, o intestino tem uma superfície cerca de 1.000 vezes maior que a do estômago; por isso, a absorção de fármacos pelo intestino é mais eficiente. Tempo de contato com a superfície de absorção: Se um fármaco se desloca muito rapidamente ao longo do TGI, como pode ocorrer em uma diarreia intensa, ele não é bem absorvido. Contudo, qualquer retardo no transporte do fármaco do estômago para o intestino reduz a sua velocidade de absorção. Expressão da glicoproteína P: A glicoproteína P é uma proteína transportadora transmembrana responsável pelo transporte de várias moléculas, incluindo fármacos, através da membrana celular. Ela “bombeia” fármacos para fora das células. As- sim, nas áreas de expressão elevada, a glicoproteína P diminui a absorção de fármacos. Biodisponibilidade Definição: Biodisponibilidade representa a taxa e a extensão com que um fármaco administrado alcança a circulação sistêmica. �4 A presença de alimento no estômago dilui o fármaco e retarda o esvaziamento gástrico. Portanto, quando um fármaco é ingerido com o alimento, em geral, é absorvido mais lentamente. Conhecer a biodisponibilidade é importante para calcular a dosagem de fármaco para vias de administração não IV. Determinaçãode biodisponibilidade: A biodisponibilidade é determinada pela comparação dos níveis plasmáticos do fármaco depois de uma via de administração particular (p. ex., administração oral) com os níveis plasmáticos obtidos por administração IV. Na administração IV, 100% do fármaco entra na circulação rapidamente. Fatores que influenciam a biodisponibilidade: A administração oral de um fármaco envolve frequentemente biotransformação de primeira passagem. 1. Biotransformação hepática de primeira passagem: Quando um fármaco é absorvido a partir do TGI, primeiro ele entra na circulação portal antes de entrar na circulação sistêmica.Se o fármaco é rapidamente biotransformado no fígado ou na parede intestinal durante essa passagem inicial, a quantidade de fármaco inalterado que tem acesso à circulação sistêmica diminui. Isso é denominado biotransformação de primeira passagem. 2. Solubilidade do fármaco: Fármacos muito hidrofílicos são pouco absorvidos, devido à sua impossibilidade de atravessar membranas celulares ricas em lipídeos. Paradoxalmente, fármacos extremamente lipofílicos são também pouco absorvi- dos, pois são totalmente insolúveis nos líquidos aquosos do organismo e, portanto, não têm acesso à superfície das células. Para que um fármaco seja bem absorvido, ele deve ser basicamente lipofílico, mas ter alguma solubilidade em soluções aquosas. 3. Instabilidade química 4. Natureza da formulação do fármaco: comprimido, gotas etc. Bioequivalência Duas formulações de fármacos são bioequivalentes se elas apresentam biodisponibilidades comparáveis e tempos similares para alcançar o pico de concentração plasmática. Genericos devem comprovar bioequivalência. Equivalência terapêutica Duas formulações são terapeuticamente equivalentes se elas são equivalentes farmacêuticos, isto é, se apresentam a mesma dosagem, contêm a mesma substância ativa e são indicadas pela mesma via de administração, com perfis clínicos e de segurança similares. �5 Distribuição Definição: É o processo pelo qual um fármaco reversivelmente abandona o leito vascular e entra no interstício (líquido extracelular) e, então, nas células dos tecidos. A passagem do fármaco do plasma ao interstício depende do débito cardíaco e do fluxo sanguíneo regional, da permeabilidade capilar, do volume do tecido, do grau de ligação do fármaco às proteínas plasmáticas e tissulares e da lipofilicidade relativa do fármaco. Fluxo sanguíneo: A taxa de fluxo de sangue para os capilares dos tecidos varia ampla- mente. Por exemplo, o fluxo de sangue para os órgãos ricos em vasos (cérebro, fígado e rins) é maior do que para os músculos esqueléticos. O tecido adiposo, a pele e as vísceras têm fluxo sanguíneo ainda menor. Permeabilidade capilar : é determinada pela estrutura capilar e pela natureza química do fármaco. A estrutura capilar varia em termos de fração exposta da membrana basal com junções com frestas entre as células endoteliais. �6 Ligação de fármacos a proteínas plasmáticas e dos tecidos: 1. Ligação a proteínas plasmáticas: é uma ligação reversível que faz com que à medida que a concentração do fármaco livre diminui, devido à eliminação, o fármaco ligado se dissocia da proteína. Isso mantém a concentração de fármaco livre como uma fração constante do fármaco total no plasma. 2. Ligação a proteínas dos tecidos: Os fármacos podem acumular como resultado da ligação a lipídeos, proteínas ou ácidos nucleicos. Os fármacos também podem ser transportados ativa- mente aos tecidos. Os reservatórios nos tecidos podem servir de fonte principal de fármaco e prolongar sua ação ou causar toxicidade local ao fármaco. Lipofilicidade: A natureza química do fármaco influencia fortemente a sua capacidade de atravessar membranas celulares. Os fármacos lipofílicos se movem mais facilmente através das membranas biológicas. Volume de distribuição: 1. Distribuição no compartimento aquoso do organismo: Logo que o fármaco entra no organismo, ele tem o potencial de distribuir-se em qualquer um dos três compartimentos funcionalmente distintos de água corporal, ou ser sequestrado em um local celular: • Compartimento plasmático • Líquido extracelular • Água corporal total 2. Volume de distribuição aparente: A maioria dos fármacos se distribui em vários compartimentos, com frequência ligando-se avidamente a componentes celulares – como lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos. Por essa razão, o volume no qual o fármaco se distribui é denominado volume de distribuição aparente (Vd). 3. Efeito de Vd na meia-vida (t1/2) do fármaco: O Vd tem influência importante na meia-vida do fármaco, pois a sua eliminação depende da quantidade de fármaco ofertada ao fígado ou aos rins (ou outro órgão onde ocorra a biotransformação) por unidade de tempo. Depuração (eliminação) BIOTRANSFORMAÇÃO As três principais vias de eliminação são biotransformação hepática, eliminação biliar e eliminação urinária. Juntos, esses processos de eliminação diminuem exponencialmente a concentração no plasma. A maioria dos fármacos é eliminada de acordo com uma cinética de primeira ordem, embora alguns, como o ácido acetilsalicílico em doses altas, sejam eliminados de acordo com cinética de ordem zero ou não linear. Tempo de meia vida de um fármaco: tempo para reduzir à metade da �7 concentração de um fármaco Reações da biotransformação de fármacos Os rins não conseguem eliminar os fármacos lipofílicos de modo eficiente, pois estes facilmente atravessam as membranas celulares e são reabsorvidos nos túbulos contorcidos distais. Por isso, os fármacos lipossolúveis são primeiramente biotransformados no fígado em substâncias mais polares (hidrofílicas), usando dois grupos gerais de reações, denominados fase I e fase II Fase I: Convertem fármacos lipofílicos em moléculas mais polares, introduzindo ou desmascarando um grupo funcional polar, como –OH ou –NH2. As reações de fase I em geral envolvem redução, oxidação ou hidrólise. A biotransformação de fase I pode aumentar ou diminuir a atividade farmacológica, ou ainda não ter efeito sobre ela. Reações de fase I utilizando o sistema P450: As reações de fase I envolvidas com maior frequência na biotransformação de fármacos são catalisadas pelo sistema citocromo P450 (também denominado oxidases microssomais de função mista). O sistema P450 é importante para a biotransformação de vários compostos endógenos (como esteroides, lipídeos) e para a biotransformação de substâncias exógenas (xenobióticos). O citocromo P450, designado como CYP, é uma superfamília de isoenzimas contendo heme presentes na maioria das células, mas principalmente no fígado e no TGI. Quatro isoenzimas são responsá- veis pela ampla maioria das reações catalisadas pelo P450: CYP3A4/5, CYP2D6, CYP2C8/9 e CYP1A2. As enzimas P450 exibem considerável variabilidade genética entre indivíduos e grupos raciais. Variações na atividade de P450 podem alterar a eficácia dos fármacos e o risco de efeitos adversos. As enzimas dependentes de CYP450 são um alvo importante de interações farmacocinéticas de fármacos. Uma dessas interações é a indução de isoenzimas CYP- específicas. As consequências do aumento da biotransformação de fármacos incluem 1) menor concentração do fármaco no plasma; 2) menor atividade do fármaco, se o metabólito é inativo; 3) aumento da atividade, se o metabólito é ativo; e 4) redução do efeito terapêutico do fármaco. A inibição da atividade das isoenzimas CYP é uma fonte importante de interações de fármacos que leva a efeitos adversos graves. �8 Reações de fase I que não envolvem o sistema P450: Essas reações incluem a oxidação de aminas (p. ex., oxidação de catecolaminas ou histamina), a desidrogenação do álcool (p. ex., oxidação do etanol), as esterases (p. ex., biotransformação do ácido acetilsalicílico no fígado) e a hidrólise (p. ex., procaína) Fase II: Esta fase consiste em reações de conjugação.Se o metabólito resultante da fase I é suficientemente polar, ele pode ser excretado pelos rins. Contudo, vários metabólitos de fase I continuam muito lipofílicos para serem excretados. Nota: os fármacos que possuem um grupo –OH, –NH2 ou –COOH podem entrar diretamente na fase II e ser conjugados sem uma reação de fase I prévia. ELIMINAÇÃO Os fármacos devem ser suficientemente polares para serem eliminados do organismo. A saída do fármaco do organismo ocorre por numerosas vias, sendo a eliminação na urina por meio dos rins a mais importante. Pacientes com disfunção renal podem ser incapazes de excretar os fármacos, ficando sujeitos ao risco de acumulá-los e apresentar efeitos adversos. Eliminação renal dos fármacos: Filtração glomerular: Os fármacos chegam aos rins pelas artérias renais, que se dividem para formar o plexo capilar glomerular. O fármaco livre (não ligado à albumina) difunde-se através das fendas capilares para o espaço de Bowman como parte do filtrado glome- rular. A lipossolubilidade e o pH não influenciam a passagem dos fármacos para o filtrado glomerular. Secreção tubular proximal: Os fármacos que não foram transferidos para o filtrado glomerular saem dos glomérulos através das arteríolas eferentes, que se dividem formando um plexo capilar ao redor do lúmen no túbulo proximal. A secreção ocorre primariamente nos túbulos proximais por dois mecanismos de transporte ativo que exigem energia: um para ânions (p. ex., formas desprotonadas de ácidos fracos) e outro para cátions (p. ex., formas protonadas de bases fracas). Cada um desses sistemas de transporte apresenta baixa especificidade e pode transportar vários compostos. Assim, pode ocorrer competição entre fármacos pelos transportadores em cada um dos sistemas. (Nota: prematuros e recém-nascidos não têm esse mecanismo secretor tubular completamente desenvolvido e, assim, podem reter certos fármacos no filtrado glomerular.) Reabsorção tubular distal: Enquanto o fármaco se desloca em direção ao túbulo contorcido distal, sua concentração aumenta e excede à do espaço perivascular. O fármaco, se for neutro, pode difundir-se para fora do lúmen, retornando à circulação sistêmica. A manipulação do pH da urina, para aumentar a fração ionizada do fármaco no lúmen, pode ser feita para minimizar a retrodifusão e, assim, aumentar a depuração de um fármaco indesejável. Como regra geral, ácidos fracos podem ser eliminados alcalinizando a urina, ao passo que a eliminação de bases fracas pode ser aumentada por acidificação da urina. Esse processo é denominado prisão iônica. Papel da biotransformação de fármacos: A maioria dos fármacos é lipossolúvel e, sem modificação química, se difundiria para fora do lúmen tubular renal quando a sua �9 concentração no filtrado se tornasse maior do que a do espaço perivascular. Para minimizar essa reabsorção, os fármacos são modificados basicamente no fígado em substâncias mais polares por meio das reações de fase I e fase II (descritas anteriormente). Os conjugados polares ou ionizados são incapazes de difundir para fora do lúmen renal. Outras vias de eliminação: A depuração de fármacos pode ocorrer também por intestinos, bile, pulmões, leite, entre outros. Depuração corporal total A depuração toral é calculada usando-se a seguinte equação: CLtotal = CLhepática + CLrenal + CLpulmonar + CLoutras em que CLhepática + CLrenal geralmente são as mais importantes. Situações clínicas que alteram a meia-vida do fármaco Quando o paciente apresenta uma anormalidade que altera a meia-vida do fármaco, são necessários ajustes na dosagem. Pacientes que podem apresentar aumento da meia-vida de fármacos são aqueles que têm 1) diminuição do fluxo de sangue renal ou hepático (p. ex., choque cardiogênico, insuficiência cardíaca ou hemorragia); 2) diminuição na capacidade de extrair o fármaco do plasma (p. ex., doença renal); e 3) diminuição da biotransformação (p. ex., quando outros fármacos concomitantes inibem a biotransformação, ou na insuficiência hepática, como na cirrose). Esquema e otimização das doses A escolha do regime terapêutico depende de vários fatores do paciente e do fármaco, incluindo quão rápido este deve alcançar os níveis terapêuticos. O regime então é refinado ou otimizado para maximizar as vantagens e minimizar os efeitos adversos. Regimes de infusão contínua: A administração contínua ou repetida resulta em acúmulo do fármaco até alcançar um estado de equilíbrio A concentração de equilíbrio é alcançada quando a velocidade de eliminação é igual à de administração, de modo que a concentração no plasma e nos tecidos fique relativamente constante. • Concentração plasmática do fármaco após infusão IV • Influência da velocidade de infusão do fármaco na concentração do estado de equilíbrio • Tempo necessário para alcançar a concentração de equilíbrio do fármaco �10 Regimes de doses fixas/intervalo de tempo fixo: A administração de um fármaco por doses fixas, em vez de infusão contínua, com frequência é mais conveniente. Contudo, doses fixas de medicações IV ou orais administradas em intervalos fixos resultam em flutuações tempo-dependentes nos níveis de fármaco circulante, diferindo do aumento contínuo da concentração do fármaco observada na infusão contínua. Otimização da dose: O objetivo do tratamento com fármacos é alcançar e manter a concentração dentro da janela terapêutica e minimizar os efeitos adversos. Regimes de fármacos são administrados como doses de manutenção. Se for desejado efeito rápido, pode ser necessária dose de carga. Para fármacos com faixa terapêutica definida, a concentração é mensurada para ajustar a dosagem e a frequência, de modo a obter e manter os níveis desejados. Ou, seja: • Dose de manutenção • Dose de ataque • Dose de ajuste Referência: WHALEN,Karen; FINKEL, Richard, PANAVELIL, Thomas A. Farmacologia ilustrada. 6º ed.Porto Alegre : Artmed, 2016. �11
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