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Farmacocinética → Refere-se ao processamento dos fármacos, incluindo sua: - Absorção; Distribuição; Biotransformação; Excreção → Estuda o movimento das drogas no organismo. VIAS → Principais vias: - Enterais: oral, retal e sublingual Metabolismo de primeira passagem (diminui a biodisponibilidade do medicamento). - Parenterais (injetáveis): intramuscular, subcutânea, intravenosa, intratecal, intraperitoneal, intra-arterial, subconjuntival… - Tópicas: cutânea e de mucosas - Inalatória ABSORÇÃO DE DROGAS → O alcance de uma droga no organismo depende: - Absorção: envolve a passagem da droga do local de administração até o sangue - Distribuição: envolve a entrega da droga aos tecidos Todo esse movimento de fármaco é determinado pela capacidade de atravessar a membrana celular. Quanto mais fármaco atravessar a membrana celular, mais vai ser absorvido e maior sua distribuição. Movimento de drogas: → Difusão em lipídeos: é mais fácil para moléculas apolares e com pequeno tamanho molecular O fármaco tem que ter uma certa capacidade de interagir com os lipídeos, pois a membrana é fosfolipídica. - Direção e velocidade de permeação depende: 1) Do Gradiente - concentrações relativas nas fases fluidas da membrana 2) Do Peso Molecular - difusão de substâncias com PM < 200 Da. Se for muito alto o PM não facilita a passagem por membrana. 3) Do coeficiente de partição óleo-água (CPOA): é uma medida da lipossolubilidade do fármaco. Quanto maior for o CPOA, maior será a lipossolubilidade do composto. → Difusão facilitada: através da região lipídica das membranas, a favor do gradiente de concentração. Usado por drogas maiores e hidrossolúveis. → Transporte ativo ocorre em: - Plexo coróide - Células tubulares renais - Hepatócitos - Membrana neuronal → Endocitose: para macromoléculas. Ex.: insulina → Difusão através de poros: para moléculas pequenas e hidrossolúveis. Poros = 0,3 a 0,5 nm diâmetro Ocorre em tecidos renais, hepáticos e cerebrais. Ex: aquaporinas Processos de absorção ocorrem em: - Absorção Pulmonar Epitélio pulmonar e membranas mucosas - rápido acesso à circulação. - Absorção Enteral Epitélio é barreira, suplantada pela grande superfície (microvilosidades). - Absorção Oral Epitélio não queratinizado - Absorção tópica Epitélio escamoso (queratinizado) permite passagem apenas de drogas lipofílicas. O medicamento tem algumas propriedades físico químicas para ser usado por via tópica. Ele tem que ter um excelente poder de penetração. PRINCIPAIS FATORES QUE MODIFICAM A ABSORÇÃO DE DROGAS: O fármaco para ser melhor absorvido precisa ser lipossolúvel Fator 1 – pH e ionização O fármaco ácido e básico vão se encontrar em equilíbrio entre a forma ionizada e forma molecular. A depender do pH do meio, vai ter um predomínio da forma molecular ou ionizada. Para que o fármaco seja mais absorvido, é interessante que ele esteja em predomínio da forma molecular, pois é mais lipossolúvel. Assim, ele consegue atravessar a membrana. Os fármacos ácidos irão predominar a forma molecular em meios ácidos. Em pH básico, se tem predomínio dos fármacos básicos em sua forma molecular. Resumo: Fármacos ácidos são melhores absorvidos em meio ácidos e fármacos básicos são melhores absorvidos em meios básicos. Pois, nessas condições se tem o predomínio da forma molecular, que é mais lipossolúvel e atravessa a membrana. Tem medicamentos que podem interferir no pH do meio, assim atrapalhando a absorção do fármaco. Fator 2 – Interações entre drogas 2.1 Alterações de pH Ex: bloqueadores H2 (antiácidos) e cetoconazol (antifúngico) Impacto: dissolução de cetoconazol é reduzida, resultando em redução da absorção Bloqueadores H2, bloqueiam a estimulação da secreção ácida, ocasionada pela histamina em receptores H2 presentes no estômago 2.2 Complexação/ Quelação Ex: antiácidos + tetraciclinas (tetraciclina promove manchamento dentário) Impacto: complexo tetraciclina + cátions divalentes, formando quelato insolúvel Fator 3 – Presença de alimentos Tem alimentos que alteram o pH estomacal, aumentam o pH e diminui a acidez gástrica. Acidez gástrica diminuída: a absorção é afetada Em pacientes recebendo também medicamentos antiácidos (p. Ex.: hidróxido de alumínio), estes devem ser administrados pelo menos 2 horas após a ingestão do medicamento Fator 4 – Motilidade Gastro Intestinal Existem medicamentos que alteram a motilidade GI Aumento na motilidade GI: metoclopramida (usada para vômito) Diminuição motilidade GI: narcóticos, antidiarréicos, dieta altamente calórica / viscosidade (retarda esvaziamento gástrico). Se um medicamento passa mais rápido ou mais lento no GI, isso altera sua absorção. DISTRIBUIÇÃO DE DROGAS O fármaco vai ser distribuído pela corrente sanguínea. - Distribuição: fenômeno em que uma droga, após a absorção, sai da corrente sanguínea e dirige-se ao seu local de ação. - Vascularização (Perfusão) - Um tecido que é muito vascularizado ou pouco, interfere na penetração do fármaco, se um medicamento vai ou não fazer efeito OCORRE: - Capilares Quanto maior o fluxo sanguíneo de um tecido, maior a probabilidade do fármaco chegar ao tecido Drogas entram em todos os tecidos corporais através dos capilares Taxa de entrada depende do fluxo sanguíneo e facilidade de passar através das membranas capilares - difusão - Permeabilidade Drogas passam facilmente através dos poros da membrana (mas não hemácias ou proteínas) Independente da lipossolubilidade Drogas que se ligam a proteínas plasmáticas não passam pelos capilares FATORES QUE INTERFERAM NA DISTRIBUIÇÃO: Fator 1 - Compartimentos aquosos: água corporal B – fármaco ligado a proteínas plasmáticas O fármaco na forma livre faz todo o percurso, ele consegue ir para os tecidos Fator 2 - Ligação com proteínas plasmáticas Essas ligações com as proteínas são reversíveis A medida que o fármaco livre vai se difundido pelos tecidos, metabolizado e excretado, vai diminuindo sua quantidade. Os fármacos que estão ligados a proteínas plasmáticas vão se “desligar” e vão ficar na forma livre. - Reservatórios circulantes - caráter reversível - Ligação saturante: se aumentar muito a concentração do fármaco, vai chegar um ponto que todas as proteínas plasmáticas estarão ocupadas e a consequência é ter uma maior proporção de fármaco na forma livre Albumina (principal proteína plasmática): se liga em ácidos fracos Beta globulinas: bases fracas (alfa glicoproteínas *) Forma livre: ativa, forma que chega ao tecido alvo e aos sítios terapêuticos Forma ligada: inativa Efeitos da ligação a proteínas plasmáticas - Interação entre drogas Ex: fenitoína + ác valpróico (os dois se ligam no mesmo lugar na albumina - um deles ganha e o outro perde, um se liga e outro não/um deles vai predominar na forma livre – o que não se liga predomina na forma livre) Impacto: redução da ligação do ácido valpróico à proteína plasmática e alteração da curva de saturação – o ácido valpróico vai predominar na forma livre, tendo um maior efeito dele e consequentemente mais danos colaterais. - Hipoproteinemia Comum em pacientes hospitalizados, sem dieta adequado. O paciente hospitalizado tem uma demanda maior por nutrientes. Pode ter uma diminuição de fármaco na proteína plasmática, assim tendo maior fármaco na forma livre, pois o corpo vai “focar” no que é essencial no momento, as propriedades vitais, respiração por exemplo. Impacto: Aumento da atividade do fármaco Fator 3 - Barreiras orgânicas Tem alguns tecidos que são protegidos por essa barreira orgânica. Como por exemplo, a barreira hematocefálica, que tem por função proteger o sistema nervoso central de intoxicação. 3.1 BHE - Cérebrotem 2% da massa corporal, usa 25% da energia e 20% do fluxo sanguíneo que sai do coração (DC) - Com este fluxo necessita de mecanismos que “protejam” o cérebro contra substâncias não nutritivas - Para evitar intoxicações - BHE - Incompleta antes de 2 anos de idade Antibiótico passa mais fácil pela barreira hematocefálica O fármaco não pode ter alto peso molecular e lipossolubilidade 3.2 Barreira Placentária Gestante não pode tomar qualquer medicamento, pois tem fármacos que ultrapassam a placenta. Mas, tem medicamentos, como os glicocorticoides, quem precisam ultrapassar a placenta para casos prematuros Dexametasona tem um bom poder de penetração na placenta Riscos da exposição de drogas ao feto - Podem ocorrer anomalias ou reações adversas no feto /neonato - Efeitos teratogênicos - Imediatos: aborto espontâneo, malformação ou alteração do crescimento fetal - Álcool, nicotina, maconha, cocaína e opióides: redução do peso ao nascimento e/ou encurtamento do período gestacional - Efeitos comportamentais a longo prazo - Efeitos tóxicos diretos 3.3 Barreiras hemato-retiniana Poucos antibióticos administrados por via oral, tem poder de penetração em meio aquoso, por conta da barreira hemato-retiniana. Quando existe algum problema ocular, o antibiótico é em forma de colírio, ele é estilado no olho. 3.4 Barreiras hemato-testicular Fator 4 - Coeficiente de Partição Óleo-Água Quanto maior o CPOA, maior a lipossolubilidade do composto Ex. Tiopental = 10 Morfina = 0,4 Lipossolubilidade muito alta também o fármaco não vai ser bem distribuído Lipossolubilidade do fármaco, importante para absorção e distribuição BIOTRANSFORMAÇÃO DE DROGAS A metabolização é um mecanismo de defesa, alteração de xenobióticos para facilitar a excreção, aquilo que é estranho ao corpo. - Transformação química - eliminação de metabólitos + polares e hidrossolúveis - Sistemas enzimáticos hepáticos, plasmáticos, intestinais, pulmonares, renais, tem metabolização até no sistema nervoso central Funções: inativar drogas ou formar compostos mais ativos (pró fármacos-administrado inativo e in vivo sofre uma biotransformação) Reações de fase I: no REL - citocromo P450 (microssomal) Oxidação, redução e hidrólise – são catalisadas por enzimas do citocromo P450, que são as enzimas que promovem as reações de oxidação, essas reações são as principais das reações de fase I As enzimas do citocromo P450 são divididas em famílias, são as CYPS Enzimas, NADP, NADPH, O2 Podemos ter ainda as reações de hidrólises, que são catalisadas por hidrolases, como as esterases e amidase Geralmente essas reações de fase I, inserem ou modificam um grupamento ou expõe um grupamento polar, para se tornar mais polar Um fármaco A – pode produzir um metabolito B, C e D (e um deles é responsável pelos efeitos colaterais do fármaco A). Algumas vezes os efeitos colaterais estão relacionados ao próprio mecanismo de ação do fármaco. Mas, na maioria das vezes são da produção de metabolitos. Isso acontece pois os metabolitos tem uma reatividade diferente do fármaco que foi originalmente administrado. Os metabolitos podem ter a mesma atividade dos fármacos originalmente administrados Diazepan como exemplo A reação de fase I, pode gerar metabolitos diferentes do fármaco originado. Pode ter uma ação semelhante, mas também diferente do fármaco que foi administrado. Isso acontece pois, o fármaco foi induzido, modificado ou exposto a grupamentos polares, essas moléculas são diferentes. Reações de fase II: reação de conjugação ou síntese Ao fármaco ou ao metabolito é inserido um substrato endógeno (geralmente esse substrato tem alta polaridade) Essa reação de fase II pode ser catalisada por enzimas citoplasmáticas e microssomiais, chamadas de transferases. Substratos: ácido glicurônico, SO4, acetona, aa (glicina, cisteína, metionina) As reações de acetilação e metilação, não diminuem a lipossolubilidade do composto, elas fazem aumentar. Mas, são importantes para a inativação. Reações de conjugação com glutationa, são importantes para fármaco que geram metabólicos, que são altamente eletrofílico, e podem causar danos em macromoléculas como proteínas e DNA. As reações de conjugação mais comum são as reações com ácido glicurônico (são moléculas endógenas de alta polaridade que facilita a excreção) Via de regra, as reações de fase II geram metabolitos inativos Exemplos de conjugação - Sulfatação - Glicuronidação Resumo: Temos um fármaco, esse fármaco pode passar por reações de fase I e após a fase I o fármaco pode ser ativado/inalterado. Mas, o que acontece frequentemente é ele ser inativado. Esse metabolito gerado na reação de fase I, pode sofrer com as reações de fase II, gerar produtos conjugados que são via de regra inativos e que são facilmente excretados, por via renal ou biliar. Alguns fármacos não passam por reações de fase I. Tem aqueles que já passam para reações de fase II, como o oxazepan (pró fármaco). Alguns fármacos nem sofrem reações metabólicas e são excretados de maneira alterada (classe de antibióticos, aminoglicosidicos). Eles já são bastante hidrossolúveis, então eles não precisam passar por reações metabólicas para serem excretados. O fármaco para ser melhor excretado, precisa ser hidrossolúvel, por isso eles passam por esse processo de biotransformação. Latenciação de Fármacos - Processo para obtenção de pró-fármacos A molécula do fármaco é inserida a uma unidade transportadora e in vivo essa unidade transportadora é retirada e se tem novamente um fármaco ativo. - Um composto inativo após reação enzimática ou química ‘libertará’ o fármaco ativo - Objetivos: alterar farmacocinética, biodisponibilidade, estabilidade, redução de efeitos adversos Exemplos de pró fármacos, são inibidores da ECA O captopril é o fármaco precursor dessa classe. Ele tem muitos efeitos colaterais, como tosse seca no paciente. Esses prós fármacos passam por reação de hidrolise, modificando a farmacocinética e reduzindo os efeitos adversos. FATORES QUE AFETAM A BIOTRANSFORMAÇÃO: Internos Existem fármacos que funcionam como inibidores ou indutores enzimáticos - Inibição enzimática (eles podem diminuir a produção ou podem competir com as enzimas que metabolizam outros fármacos. Eles vão inibir a metabolização daquele fármaco) Ex: cimetidina, cloranfenicol, organofosforados, cetoconazol, CCl4 (são substancias que promovem a inibição enzimática) – o fármaco vai ser metabolizado de maneira mais lenta. Assim, a biodisponibilidade aumenta. Se tem mais efeitos e efeitos adversos - Indução enzimática (aumentam a produção de enzimas metabólicas, como a enzima CP450) – eles induzem a metabolização deles mesmo, sendo necessária após um tempo, uma administração de uma dose maior, para que se tenha o mesmo efeito) Ex: fenobarbital, rifampicina, fenitoina, álcool *O que acontece com medicamentos que são administrados em concomitância a indutores enzimáticos? R. Ele vai ter o seu tempo de ação reduzido, uma menor biodisponibilidade, efeito menor, rápida metabolização. - Lipoafinidade (fármacos mais lipossolúveis, demoram mais tempo no organismo, pois ele vai passar por mais reações metabólicas para ser excretados) - Fluxo sanguíneo hepático (determina se o medicamento vai ser mais rapidamente ou lentamente metabolizado. Maior fluxo sanguíneo hepático, vai ser mais rapidamente metabolizado, pois infunde mais rapidamente no fígado) - Ligação com proteínas plasmáticas (se um fármaco se liga mais a proteínas plasmáticas, o fármaco demora mais para ser metabolizado) Externos - Dieta - Meio ambiente EXCREÇÃO DE DROGAS As principais vias de excreção são urinárias e fecais - Auxiliadapela biotransformação - Rins - Bile - Glândulas salivares/ mamárias/ sudoríparas - Pulmões Existem fármacos que não sofrem reações de fase I e nem II e é diretamente excretado A medida que o fármaco vai sofrendo metabolização, ele vai se transformando em moléculas hidrofílicas, facilitando sua excreção 1.Excreção renal Ocorre por: - Filtração glomerular - Secreção tubular - Reabsorção passiva Drogas ionizadas em pH fisiológico Ex: penicilinas, cefalosporinas, diuréticos Filtração glomerular O principal processo de excreção é a filtração glomerular Fármacos são filtrados nos glomérulos e chegam ao túbulo contorcido proximal. Fármacos livres sofrem essa filtração glomerular. Substâncias que tem alto peso molecular não conseguem sofrer filtração glomerular Algumas substâncias não sofrem essa filtração glomerular, mas sim uma secreção tubular Secreção tubular ativa Acontece graças a proteínas transmembranas que reconhecem certos padrões moleculares e “jogam” os fármacos pra dentro do túbulo - Túbulo proximal = sistemas de transporte ativo (bombas) - Mobilizam drogas do sangue para dentro do túbulo - Transportadores para drogas ácidas - carga negativa (ânions) - Transportadores para drogas básicas - carga positiva (cátions) - Tem medicamentos que competem pelo mesmo carreador. Um vai ganhar e o outro vai perder. O que perde vai se acumular e vai causar mais efeitos colaterais Ex: penicilina & probenecida - ácidas Cimetidina & procainamida - básicas Probenecida = antigotoso Procainamida = antiarritimico Enquanto umas substâncias estão sofrendo secreção, outras estão sofrendo reabsorção. Exemplos de fármacos secretados ativamente no túbulo contorcido proximal: - Acetazolamida (diurético) - Ác. Salicílico (esfoliante) - Indometacina (antiinflamatório) - Conjugados com glicina e sulfato (metabólitos) Os metabolitos hidrofílicos, quando o sangue perfunde o fígado ou rim, ele vai ser excretado. Se tem um fármaco que sofre bastante com metabolismo de primeira passagem, então a biodisponibilidade ou tempo de meia vida desse fármaco, vai ser menor. Pois, ele perfunde o fígado, maior parte dele vai se transformar em metabolito hidrossolúvel e vai ser facilmente excretado. Substâncias mais lipossolúveis, demoram mais tempo no organismo, pois tem que passar por mais reações metabólicas para se transformar em substâncias hidrossolúveis e serem excretados. Compostos de baixa lipossolubilidade (hidrossolúvel) e ionizados = excretados com rapidez Compostos não-ionizados e lipossolúveis = excretados com mais lentidão, tem tempo de meia vida maior Alcalinização / Acidificação Urinária: mudança do pH dentro dos túbulos favorece excreção de drogas de pH contrário Pessoas que se intoxicam com drogas ácidas, é administrado substâncias para promover a alcalinização da urina, facilitando a excreção. Isso acontece também com pessoas que se intoxicam com substâncias básicas, então é administrado uma substância ácida, facilitando a excreção. 2.Excreção biliar/fecal Uma substância não é obrigatoriamente excretada só por uma via. Alguns fármacos sofrem excreção tanto renal, como biliar. Ex: cloranfenicol (3%); tiroxina (10%); estradiol (50%) A excreção biliar acontece com drogas que tem um alto peso molecular e grupamentos apolares e conjugação com ácido glicurônico nos hepatócitos. Hepatócitos - Bile - intestino - excreção e reabsorção PARÂMETROS FARMACOCINÉTICOS IMPORTANTES Volume de Distribuição - O quanto o medicamento consegue chegar aos tecidos - O volume de distribuição é uma constante de proporcionalidade fictícia, um conceito matemático - Quando o volume de distribuição é pequeno, a captação pelos tecidos é limitada (o fármaco fica basicamente só no sangue); já valores grandes para volume de distribuição, indicam uma ampla distribuição para os tecidos. Tempo de meia-vida = Meia-vida Biológica = t½ - Representa o tempo gasto para que a concentração plasmática ou a quantidade original de um fármaco no organismo se reduza à metade - Possibilita estimativa dos efeitos terapêuticos ou tóxicos dos fármacos, da duração do efeito farmacológico e do regime posológico (se tem um fármaco que tem um tempo de meia vida pequeno, quer dizer que o fármaco vai ser metabolizado e excretado mais rápido, então ele vai precisar ser administrado com uma maior frequência. Se tem um fármaco com tempo de meia vida longo, ele vai ser administrado com maior espaçamento de tempo) - Geral - após 4 meias-vidas a eliminação está 94% completa Tempo de meia-vida determina: 1.Quanto demora para a droga deixar um sistema ou ser eliminada - Teoricamente (função hepática e renal normais) - Idosos (redução das enzimas metabólicas), crianças (não tem enzimas bem estabelecidas) ou doentes (distúrbio hepáticos ou renais demoram mais) podem depurar (excretar) mais lentamente 2.A frequência de administração Fármaco com tempo de meia vida curta: administrado em uma maior frequência Fármaco com tempo de meia vida longo: administrado em um maior espaçamento Biodisponibilidade - Biodisponibilidade ou disponibilidade sistêmica ou Bioviabilidade Proporção de droga administrada que atinge a circulação sistêmica e que está disponível para chegar ao local de ação - Refere-se à via oral geralmente, mas pode ser obtida com a via e.v. - i.v. - 100% disponibilidade teórica - v.o. líquido - toda droga teoricamente disponível na mucosa gástrica para absorção. - v.o. comprimido ou cápsula - outros fatores envolvidos (desintegração do envoltório, taxa de dissolução da droga no líquido gástrico/intestinal, etc) Clearence (Cl) - Trata da excreção - Mede a velocidade de uma substância que está sendo excretada. Quanto maior o clearence maior o tempo de excreção - Cp – concentração plasmática - Cu – concentração urinária - Vu – velocidade do fluxo urinário Os diuréticos tendem a aumentar a excreção urinária de alguns fármacos. Rivana Farias – Odontologia - UNINTA
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