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Veterinária Farmacologia Veterinária Rebeca Meneses Rebeca Woset FARMACOCINÉTICA INTRODUÇÃO A farmacocinética é o estudo do movimento de uma substância química, em particular de um medicamento no interior de um organismo vivo, ou seja, é o estudo dos processos de absorção, distribuição, biotransformação e excreção. Para que todos estes processos ocorram e para que um medicamento exerça seu efeito em um determinado local de ação no interior de um organismo vivo, é necessário que esse medicamento, após a dissolução da forma farmacêutica, consiga atravessar as barreiras celulares e alcance o seu local de ação (biofase). ABSORÇÃO DE MEDICAMENTOS Define-se como absorção uma série de processos pelos quais uma substância externa a um ser vivo nele penetre sem lesão traumática, chegando até o sangue. Nestes fenômenos são de vital importância a constituição das membranas celulares, o pH do meio, o pK do medicamento e o transporte transmembrana. INFLUÊNCIA DO PH Para ácidos fracos: pH - pK = log(I/NI) ■Para bases fracas: pH - pK = log(NI/I) Quando o pH de uma solução aquosa contendo um ácido fraco ou uma base fraca estiver ajustado de modo que metade de um determinado medicamento exista nesta solução na forma não ionizada e metade ionizada, este pH representa a constante de dissociação (constante de ionização) ou pK de uma substância química. MEMBRANAS CELULARES Membranas celulares ou biológicas são envoltórios com espessura de aproximadamente 7,5 nm, constituídos de uma camada dupla de lipídios anfipáticos. PASSAGEM DE MEDICAMENTOS POR MEMBRANAS BIOLÓGICAS Na maioria das vezes, a absorção de um medicamento se dá por processos passivos. No entanto, alguns medicamentos são absorvidos por processos ativos, com ou sem gasto de energia, empregando para tanto substâncias carreadoras. PROCESSOS PASSIVOS Neste caso, a polaridade da molécula a ser absorvida assume grande importância. 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. Para que este processo possa ocorrer, é necessário que as moléculas do soluto sejam apolares e apresentem peso molecular compatível com a camada dupla lipídica da membrana a ser atravessada. Na filtração, que é um mecanismo comum para transferência de muitas substâncias de tamanho pequeno (hidrossolúveis, polares ou apolares), o medicamento atravessa as membranas celulares através de canais aí existentes, que variam em diâmetro nas várias membranas corporais. TRANSPORTE MEDIADO POR CARREADOR Principais são difusão facilitada e transporte ativo. Estes transportes especializados apresentam as seguintes características: são saturáveis, têm especificidade pelo substrato (medicamento), podem ser inibidos ou ativados por hormônios, podendo ou não necessitar de energia para sua ocorrência. A difusão facilitada é um tipo de transporte 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 é um tipo de transporte no qual a substância é movida através de carreadores contra o gradiente de concentração. Na maioria Veterinária Farmacologia Veterinária Rebeca Meneses Rebeca Woset FARMACOCINÉTICA dos casos, este processo exibe alto grau de especificidade estrutural e estereoquímica. Assim, durante o transporte, se duas substâncias físico-quimicamente correlatas se oferecerem para o transporte ao mesmo tempo, uma poderá inibir o transporte da outra. PINOCITOSE E FAGOCITOSE Fagocitose a absorção de partículas sólidas e pinocitose a absorção de partículas líquidas. A fagocitose e a pinocitose exigem energia celular para a sua execução e, diferentemente do transporte ativo, não necessitam de transportadores específicos nas membranas celulares. TIPOS DE BARREIRAS TISSULARES CORPORAIS Mucosa Gatrointestinal O sistema gastrintestinal é revestido por células epiteliais muito unidas umas às outras, com bloqueio completo dos espaços intercelulares, forçando as substâncias químicas a se difundir somente através das membranas celulares, em vez de passarem entre as células. Este é o motivo pelo qual as substâncias químicas devem ser solúveis na membrana para ultrapassar a barreira gastrintestinal. Barreiras epiteliais de pele, córnea e bexiga As células destas barreiras também se apresentam muito 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. Barreira hematencefálica O sistema nervoso central (SNC) apresenta uma barreira que mantém seu meio extracelular com características constantes, criando condições para atividade ordenada neuronal. Esta barreira é formada basicamente por paredes contínuas dos capilares, com poucas vesículas de pinocitose, associadas a células endoteliais, unidas por extensas junções íntimas e pequenas expansões das células da glia. Este conjunto, denominado barreira hematencefálica, impede que substâncias polares ou de peso molecular elevado penetrem no SNC. Barreira hematotesticular As células de Sertoli apresentam as funções de suporte e nutrição das células germinativas, participam na liberação dos espermatozoides para o lúmen do túbulo seminífero e também funcionam como uma barreira que separa a lâmina germinativa basal do lúmen do túbulo seminífero no interior do testículo. BARREIRA PLACENTÁRIA Na placenta epiteliocorial, encontrada nos ruminantes, nos suínos e nos equinos, os vilos coriônicos penetram no endométrio sem que ocorra destruição maior do tecido uterino materno. O epitélio coriônico e o epitélio mucoso uterino encontram-se dispostos lado a lado. Neste tipo de placenta existem camadas tissulares suficientemente espessas para impedir a passagem de anticorpos maternos para o feto; isto explica por que, para estas espécies animais, é tão importante o colostro para a assimilação das gamaglobulinas pelos filhotes. Na placenta endoteliocorial, encontrada em carnívoros, a penetração dos vilos na mucosa uterina ocorre juntamente com uma dissolução ampla de tecido; assim, o epitélio coriônico se coloca junto às paredes vasculares da mucosa uterina. Na placenta hemocorial, encontrada em primatas e roedores, ocorre maior destruição tissular da mucosa uterina quando da penetração dos vilos coriônicos. Desta forma, são abertos vasos da mucosa uterina, de tal forma que o epitélio coriônico mergulha em lagunas de sangue. Com relação à passagem de medicamentos, a barreira placentária se comporta como as demais barreiras orgânicas, ou seja, 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. Veterinária Farmacologia Veterinária Rebeca Meneses Rebeca Woset FARMACOCINÉTICA BARREIRAS CAPILARES Capilares com máculas: são a grande maioria dos capilares do organismo, sendo encontrados em músculos, vísceras, ossos, entre outros. Estes capilares 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: são característicos de órgãos excretores e secretores como dos glomérulos renais e glândulas salivares, pancreática e hipofisária. As fenetrações ou janelas abertas entre as células tornam possível o pronto acesso das substâncias químicas livres, ou seja, aquelas não ligadas a proteínas plasmáticas para os espaços intercelulares Capilares com bloqueio completo: estes são os únicos capilaresdo organismo que têm os 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. VIAS DE ADMINISTRAÇÃO DE MEDICAMENTOS Na escolha da via de administração de um medicamento, devem-se considerar vários fatores como: necessidade de efeito sistêmico ou localizado, latência para o efeito (curto ou longo), características físico-químicas do medicamento (resistente a hidrólise em meio ácido etc.), entre outros. VIA DIGESTIVA São vias digestivas: oral, sublingual, retal e ruminal. Via retal O medicamento absorvido por via retal sofre parcialmente o efeito de primeira passagem, isto é, ao ser absorvido não penetra pela veia porta, escapando, portanto, em grande parte da biotransformação hepática, seguindo direto ao coração, onde é distribuído para os vários compartimentos do organismo. Essa via tem como desvantagens absorção irregular e incompleta e irritação da mucosa retal, sendo de utilização restrita em Medicina Veterinária. Como exemplo do uso desta via, tem-se a administração de diazepam em gatos que apresentam mal epiléptico. Via ruminal Esta via tem seu uso restrito a medicamentos com ação no rúmen, como, por exemplo, alguns anti-helmínticos, que podem ser administrados diretamente no rúmen, empregando aplicador e agulha específicos para essa finalidade. VIA PARENTERAL As vias de administração parenteral mais usuais são a intravenosa, a intramuscular e a subcutânea. Via intravenosa A via intravenosa tem como vantagens a obtenção rápida de efeitos farmacológicos, a possibilidade da administração de grandes volumes, em infusão lenta, e de substâncias irritantes, devidamente diluídas, e ainda possibilita melhor controle de dose administrada. Tem como desvantagens riscos de embolias, infecções por contaminação, sendo imprópria para administração de substâncias oleosas ou insolúveis. Via muscular Esta via oferece a conveniência de ser de fácil emprego e pela considerável quantidade de preparações parenterais produzidas como formulação de longa duração. A vantagem desta via é a absorção relativamente rápida, sendo adequada para administração de volumes moderados e de veículos aquosos; no caso de veículos oleosos, suspensões ou preparações de depósito, a absorção a partir do local de administração pode ser retardada. Suas desvantagens são a dor e o aparecimento de lesões musculares pela aplicação de substâncias irritantes ou substâncias com pH distante da neutralidade, podendo promover o aparecimento de processos inflamatórios. Veterinária Farmacologia Veterinária Rebeca Meneses Rebeca Woset FARMACOCINÉTICA Via subcutânea Essa via é apropriada para administração de medicamentos que necessitem ser absorvidos lenta e continuamente; é bastante utilizada em cães e gatos. É necessário que o pH e a osmolaridade da fórmula farmacêutica não sejam muito diferentes daqueles existentes nos tecidos, para evitar o aparecimento de escaras ou lesões no local da administração. Os medicamentos são absorvidos por difusão, atravessando grandes poros e fenestrações existentes entre as células do endotélio dos capilares vasculares e dos vasos linfáticos. Tem como vantagem a absorção constante para soluções e lenta para suspensões e pellets; tem como desvantagem a facilidade de produzir sensibilização e, ainda, dor e necrose na utilização de substâncias irritantes. Intradermal: tem sido usada para o diagnóstico, como por exemplo a tuberculina, e para a identificação de alergênios Intraperitoneal: é utilizada quando se necessita administrar grandes volumes de solução, isto porque esta via é constituída de grande superfície de absorção. É utilizada, por exemplo, na diálise peritoneal; além disto, esta via também tem utilidade para administração de medicamentos a animais de laboratório Intracardíaca: é utilizada eventualmente para eutanásia em animais de laboratório Intratecal: envolve a penetração de membranas que revestem o SNC. Tem utilização restrita para diagnóstico radiológico Epidural: é utilizada para cirurgias abdominais em grandes animais Intra-articular: é utilizada quando se necessita de efeito anti-inflamatório localizado em uma determinada articulação. VIAS TRANSMUCOSAS OU TÓPICAS em ordem decrescente, a pele na qual se observa maior penetração do medicamento e, consequentemente, aparecimento na circulação sistêmica, tem-se: coelhos > ratos > cobaias > gatos > cães > suínos > seres humanos Quando aplicadas sobre a pele, as formulações farmacêuticas de uso transdérmico liberam o medicamento continuamente, em uma velocidade que fornece a concentração plasmática desejável para uma duração específica. Aplicação tipo pour-on ou spot-on É utilizada principalmente para controle de ectoparasitas, em pequenos e grandes animais. O medicamento é aplicado sobre o dorso (pour-on) ou cernelha (spot-on) do animal. São exemplos os praguicidas organofosforados e piretroides, que são substâncias lipossolúveis; estes se difundem pela camada gordurosa existente sobre a epiderme, agindo em toda a superfície corpórea. Esta via é considerada como via tópica, porém, dependendo do princípio ativo utilizado e do veículo, o princípio ativo pode ser absorvido pelo organismo, apresentando efeitos sistêmicos. Via inalatória Pode ser utilizada quando o agente terapêutico é um gás, sendo em Medicina Veterinária de utilização restrita à anestesia inalatória. Via intramamária Esta via é utilizada normalmente para o tratamento de doenças nas glândulas mamárias. BIODISPONIBILIDADE DE MEDICAMENTOS A biodisponibilidade mede a quantidade de um medicamento, contido em determinada forma farmacêutica, que ao ser administrado a um organismo vivo atinge a circulação sanguínea de forma inalterada. 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 Veterinária Farmacologia Veterinária Rebeca Meneses Rebeca Woset FARMACOCINÉTICA A permanência do medicamento nos líquidos do organismo e sua correlação com as respostas farmacológicas e/ou tóxicas. 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. Cabe ressaltar que somente a fração livre do medicamento tem a capacidade de deixar o plasma para alcançar seu local de ação. Entre a fração ligada a proteínas plasmáticas e livre do medicamento, existe um equilíbrio dinâmico. Quando a fração livre abandona a circulação, uma nova porção do medicamento ligado se libera das proteínas, refazendo este equilíbrio. Desta forma, pode-se considerar a ligação com proteínas plasmáticas como um reservatório circulante do medicamento potencialmente ativo. ACUMULAÇÃO E ESTOQUE DOS MEDICAMENTOS NOS DIVERSOS COMPARTIMENTOS ORGÂNICOS Certos medicamentos, por características intrínsecas, têm maior afinidade por determinadas estruturas orgânicas, tanto que isto pode ser utilizado terapeuticamente, como, por exemplo, o acúmulo da tulatromicina (antimicrobiano macrolídio) no pulmão, sendo, portanto, muito desejável o seu emprego para o tratamento de infecções pulmonares por agentes microbianos sensíveis. MEIA-VIDA DE ELIMINAÇÃO Definida como o tempo necessário para que a concentração plasmática de um determinado agente terapêutico se reduza à metade. A meia-vida de eliminação é importante para estimar: A duração da ação após uma única dose: após uma única dose de um determinado medicamento, quanto maior a meia-vida, maior o tempo durante o qual a concentração plasmática do medicamento permanecerá no intervalo de efetividadefarmacológica ou mesmo alcançará a dose tóxica O tempo necessário para a eliminação plasmática do medicamento (t washout): a meia-vida de eliminação também é útil para determinar o período que um determinado medicamento será efetivamente eliminado do organismo, após a descontinuação da administração do mesmo. A frequência da dose: a meia-vida de eliminação pode também ser utilizada para estimar o intervalo de tempo apropriado entre as administrações de determinado medicamento para a manutenção da terapia medicamentos. O tempo necessário para alcançar o steady state é determinado pela meia- vida de eliminação do medicamento, e, na maioria das situações clínicas, assume-se que o steady state leve em média de quatro a cinco meias-vidas para ser alcançado. Janela terapêutica: é a faixa entre a concentração mínima eficaz e a concentração máxima eficaz. BIOTRANSFORMAÇÃO DE MEDICAMENTOS A biotransformação consiste na transformação química de substâncias, sejam elas medicamentos ou agentes tóxicos, dentro do organismo vivo, visando favorecer sua eliminação. Esse processo forma metabólitos polares e menos lipossolúveis. Favorece a eliminação e inativação do fármaco. REAÇÃO DE FASE I As reações de fase I acontecem, normalmente, no sistema microssomal hepático no interior do retículo endoplasmático liso. Estas reações em Veterinária Farmacologia Veterinária Rebeca Meneses Rebeca Woset FARMACOCINÉTICA geral convertem o medicamento original em metabólitos mais polares por oxidação, redução ou hidrólise. Os metabólitos resultantes podem ser mais ativos do que a molécula original (substâncias com estas características são denominadas de profármacos ou promedicamentos), menos ativos ou inativos. REAÇÕES DE FASE II OU SINTÉTICAS Reações de fase II, denominadas também de reações sintéticas ou de conjugação, envolvem o acoplamento entre o medicamento ou seu metabólito a um substrato endógeno, como ácido glicurônico, radicais sulfatos, acetatos ou ainda aminoácidos. Aumentam a hidrossolubilidade. Algumas destas reações são catalisadas por enzimas citoplasmáticas e algumas por enzimas citocrômicas, agindo separadamente ou em combinação. Dentre estas, uma das mais importantes é a conjugação com ácido glicurônico. O ácido uridino-difosfoglicurônico (UDPGA) é capaz de combinar-se com moléculas receptoras, que podem ser bases ou ácidos fracos, fenóis ou alcoóis, formando os glicuronídeos. Outro tipo de conjugação possível é com o glutation, que exerce papel extremamente importante na proteção dos hepatócitos e de outras células contra lesões tóxicas. Conjugações que ocorrem no citoplasma: Sulfato Radical acetato Com glicina ou glutamina ocorre envolvendo a coenzima A EXCREÇÃO DE MEDICAMENTOS Os três principais órgãos responsáveis pela excreção de medicamentos são: os rins, no quais os medicamentos hidrossolúveis são excretados; o fígado, no qual, após biotransformação, os medicamentos são excretados pela bile; e os pulmões, responsáveis pela excreção de medicamentos voláteis. Em animais de produção ganha importância a excreção no leite e ovos. RENAL A excreção renal constitui o principal processo de eliminação de medicamentos, principalmente os polares ou pouco lipossolúveis em pH fisiológico. Outros fatores podem interferir com sua excreção renal, como a alta ligação com proteínas plasmáticas (acima de 80%), que impossibilita ao medicamento ligado atravessar os poros das membranas do glomérulo. EXCREÇÃO BILIAR Vários fatores determinam a excreção biliar, como, por exemplo, o peso molecular (PM) e a polaridade da molécula do medicamento a ser eliminado. Para substâncias com PM entre 300 e 800, a via preferencial de eliminação pode variar bastante entre as espécies, em função da maior ou menor excreção biliar. Assim, as espécies animais podem ser classificadas em pobres, intermediárias e boas excretoras. O coelho, a cobaia e o homem são considerados maus excretores biliares; o gato e a ovelha são intermediários; e bons excretadores biliares são o rato, a galinha e o cão. Algumas substâncias eliminadas na bile, ao alcançarem o intestino, podem ser reabsorvidas. Este fato dependerá da lipossolubilidade, ou ainda da conjugação destes medicamentos com glicuronídeos. LEITE A concentração no plamas é quase igual a do leite. OVO Os resíduos de medicamentos vão ser encontrados em maior concentração e por maior período de tempo na gema do ovo.
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