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Ana Laura Octávio - TXXII FARMACOCINÉTICA INTRODUÇÃO - A farmacocinética pode ser definida como o estudo da ação dos sistemas biológicos e fisiológicos sobre os fármacos. Dessa forma, ela estuda a dosagem administrada do fármaco que será absorvida, distribuída para os tecidos e depurada (metabolizada ou excretada). - A partir desse ponto, ocorre a farmacodinâmica: ação dos fármacos sobre os sistemas biológicos e fisiológicos (interação fármaco-receptor e efeito biológico, podendo ser efetivo ou toxico). - Sendo a farmacocinética resumida como o processamento do fármaco pelo organismo, tem-se etapas pelas quais os fármacos passam: absorção, distribuição, metabolização (ou biotransformação) e eliminação (excreção). ABSORÇÃO DEFINIÇÃO – passagem do fármaco do local de administração para a corrente sanguínea. Ocorre por meio do transporte do fármaco através da membrana. - O transporte mais usado é a difusão simples do fármaco lipossolúvel pela fase lipídica da membrana. Ele depende exclusivamente da concentração do fármaco, que vai do meio menos concentrado para o mais concentrado. Dessa forma, é um transporte prático e que pode ser utilizado por toda a extensão da membrana. - O principal local de absorção se dá no intestino (duodeno) e a primeira camada que a ser atravessada é a membrana celular dos enterócitos. - Outros tipos de transporte, como difusão simples através de poro aquoso e transporte mediado por carreador, também podem ser utilizados, todavia apresentam grande especificidade e isso não é interessante. OBS.: Para os fármacos conseguirem atravessar a membrana plasmática eles precisam estar neutros/sem carga, ou seja, estarem em sua forma não-ionizada. Isso se deve ao BIODISPONIBILIDADE Ana Laura Octávio - TXXII fato de que, caso ionizados, a carga negativa ficaria aderida a membrana e a negativa, seria repelida. DIFUSÃO ATRAVÉS DA MEMBRANA – ÁCIDOS E BASES - Os fármacos podem ser derivados de ácidos fracos ou bases fracas e, por isso, podem ionizar. Para serem absorvidos, eles não podem estar em suas formas ionizadas, pois não passariam pela membrana. Dessa forma, é necessário ter conhecimento do pH do local onde se pretende que o fármaco atue, bem como o pKa do fármaco (constante que indica o grau de ionização de uma substância/constante de dissociação), pois assim se tem noção do grau de ionização que o fármaco terá. I) ÁCIDOS FRACOS - São melhor absorvidos em meios ácidos (pH < 7), pois se encontram em sua forma protonada, a qual não está ionizado (carga neutra) e são pouco absorvidos em meios básicos (pH > 7), por estarem desprotonados, ou seja, ionizados (com carga). HA ⇄ H+ + A- pKa = pH, não haverá deslocamento, uma vez que haverá 50% das duas formas. pKa > pH, o equilíbrio desloca para a forma protonada (HA) e, com isso, maior quantidade do fármaco será disponível para absorção. pKa < pH, o equilíbrio desloca para a forma desprotonada (H+ + A-) e uma menor quantidade será disponível. II) BASES FRACAS - São melhor absorvidas em meio básico (pH > 7), pois se encontram na forma desprotonada, a qual não está ionizada (carga neutra) e são menos absorvidas em meio ácido (pH < 7), por estarem protonadas, ou seja, ionizadas. B ⇄ BH+ pKa = pH, não tem deslocamento, cada forma tem 50%. pKa > pH, ocorre deslocamento para forma protonada (BH+), portanto menor quantidade de fármaco será disponível para absorção. pKa < pH, ocorre deslocamento para a forma desprotonada (B), maior quantidade disponível. forma protonada (não-ionizada) forma desprotonada (ionizada) forma desprotonada (não-ionizada) forma protonada (ionizada) ÁCIDO FRACO BASE FRACA FORMA ABSROVIDA Protonada Desprotonada pH = pKa 50% em cada forma 50% em cada forma pH > pKa ↓ absorção ↑ absorção pH < pKa ↑ absorção ↓ absorção Ana Laura Octávio - TXXII EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBALCH - Essa equação usada para determinar as quantidades das formas protonadas e desprotonadas, quando o pKa é diferente do pH. OU FATORES FÍSICOS QUE INTERFEREM NA ABSORÇÃO DOS FÁRMACOS - Fluxo de sangue no local de absorção (ex. vasoconstrição: queda do fluxo na região). - Área ou superfície disponível para a absorção (ex. microvilosidades). - Tempo de contato com a superfície de absorção (ex. não medicar por via oral pacientes com quadro de diarreia). BIODISPONIBILIDADE - Corresponde a fração do fármaco administrado que alcança a circulação sistêmica na forma ativa. - Depende/é influenciada: ✓ Via de administração do fármaco. ✓ Forma química/natureza de formulação do fármaco. ✓ Metabolismo de primeira passagem hepática. ✓ Solubilidade do fármaco. ✓ Instabilidade do fármaco (pode ser corrigida alterando-se a estrutura do fármaco). ✓ Fatores específicos do paciente (ex. transportadores e enzimas gastrointestinais e hepáticos). BIOEQUIVALÊNCIA - Dois fármacos relacionados são bioequivalentes se mostrarem biodisponibilidades comparáveis e tempos similares para alcançar o pico de concentração plasmática. DISTRIBUIÇÃO DEFINIÇÃO – processo pelo qual um fármaco reversivelmente abandona o leito vascular e adentra o interstício e/ou células dos tecidos. - Os fármacos presentes na corrente sanguínea apresentam-se fracamente ligados a proteínas plasmática (ex. albumina). Essa interação molecular permite que o fármaco se mantenha na corrente sanguínea, fazendo com que sua liberação ocorra aos poucos, o que contribui para a manutenção de intervalo posológicos maiores. - Entretanto, para que um fármaco tenha seu efeito biológico, ele deve estar em sua forma livre (ou seja, não ligado a proteínas plasmáticas), pois só assim ele consegue sair da corrente circulatória e adentrar no interstício/células. [ [ [ [ ] ] ] ] Ana Laura Octávio - TXXII ETAPAS DA DISTRIBUIÇÃO - Primeiramente os fármacos que saem dos vasos sanguíneos vão para os órgãos de maior irrigação (fígado, pulmão, coração e em partes do SNC - alguns fármacos não conseguem passar pela barreira hematoencefálica). - Após essa etapa, os fármacos atingem todo o corpo, mas com algumas peculiaridades, uma vez que cada local apresenta condições especificas para a sua entrada e atuação. - Em decorrência desse processo, é importante ressaltar que antes da distribuição homogênea, o fármaco apresenta o volume aparente de distribuição, em que as concentrações em cada local são diferentes e ainda não são capazes de produzir um efeito. Já durante a distribuição homogênea por todo o corpo, é considerado o estado estável de equilíbrio dinâmico, pois foi atingido uma concentração no plasma capaz de produzir um efeito farmacêutico. OBS.: Saber o volume aparente de distribuição de um fármaco é importante, pois através dele se sabe a quantidade de fármaco que permanece no compartimento vascular e a quantidade de fármaco que realmente atinge o seu local de ação. Assim, é possível determinar a posologia correta do medicamento, visando um estado estável de equilíbrio dinâmico (EEED) do fármaco, isto é, manter os níveis favoráveis de concentrações para melhor ação terapêutica do fármaco. DISTRIBUIÇÃO DE FÁRMACO NO PLASMA APÓS INJEÇÃO ÚNICA - Medicamentos administrados pela via intravascular não necessitam de absorção. Dessa forma, logo após a sua administração, já ocorre o pico de concentração no plasma, de forma que essa concentração começa a sofrer um declínio à medida que o fármaco se distribui do compartimento vascular para outros compartimentos do corpo. Após isso, ocorre um declínio mais lendo por conta dos processos de metabolização e eliminação. BIOTRANSFORMAÇÃO ou METABOLISMO DEFINIÇÃO – processos pelos quais as reações químicas alteram os fármacos no corpo. - Essas reaçõesquímicas, realizadas através de enzimas, podem alterar o composto, tornando-o benéfico, prejudicial ou simplesmente ineficaz. - Possíveis resultados da biotransformação: ▪ Fármaco ativo → fármaco inativo. ▪ Fármaco ativo → metabólito inativo ou tóxico. ▪ Pro-fármaco inativo → fármaco ativo. ▪ Fármaco não passível de excreção → metabólito passível de excreção. - Como enzimas metabolizadoras, tem-se as hepáticas (fígado: principal órgão de metabolização). Ana Laura Octávio - TXXII - As reações de biotransformação são classicamente divididas em dois tipos principais: ✓ Reações de oxido-redução (fase I). ✓ Reações de conjugação/hidrólise (fase II). - De forma geral, as reações de oxido-redução transformam o fármaco em metabolitos mais hidrofílicos (mais atraídos por moléculas de água, onde se dissolvem) pela adição de ou exposição a grupos funcionais polares, como grupos hidroxila ou amina. OBS.: Lembrar que a molécula de água é polar; logo, quanto mais polar ficar o metabolito, maior afinidade que terá pela água. - Após essa primeira fase, a maioria dos metabolitos ficam farmacologicamente inativos e podem ser secretados sem qualquer modificação adicional. Entretanto, alguns produtos dessa primeira fase necessitam de modificações adicionais antes de serem excretados, é aí que entram as reações conjugação/hidrolise. Elas modificam os compostos por meio da ligação de grupos hidrofílicos, como ácido glicuronico, criando conjugados mais polares ainda. I) REAÇÕES DE OXIDO-REDUÇÃO (FASE I) - As reações de oxido-redução modificam a estrutura química de um fármaco, a fim de torná-lo solúvel. Para isso, elas adicionam ou encobrem um grupo polarizado (geralmente adicionam um grupo hidroxila). - Envolve ação de enzimas associadas a membranas dos R.E. dos hepatócitos. - Grande parte das reações oxidativas são mediadas pelo sistema enzimático do citocromo P450 (via enzimática mais comum do fígado). Esse sistema aumenta a carga elétrica do fármaco, através da adição de elétrons, para aumentar sua polaridade e, assim, eliminá-lo. - Após a oxido-redução, o fármaco pode ser ativado, inativado ou permanecer inalterado. OBS.: Caso os fármacos permaneçam inalterados, são necessárias reações de conjugação/hidrolise. II) REAÇÕES DE CONJUGAÇÃO/HIDRÓLISE (FASE II) - Os alvos dessas reações são metabolitos de reações de oxidação e compostos que já contêm grupos químicos apropriados para conjugação, como hidroxila, amina ou carboxila. - Essas reações possuem um mecanismo que se baseia no processo de hidrolisar ou conjugar o fármaco com uma molécula grande e polar (metabolitos endógenos), por meio de enzimas de transferência para inativar o fármaco ou, mais comumente, para aumentar a sua solubilidade e excreção na urina ou na bile. OBS.: Em certas ocasiões, a hidrólise ou a conjugação podem resultar em ativação metabólica de pró-fármacos. - As enzimas de conjugação/hidrolise localizam-se tanto no citosol, quanto no RER dos hepatócitos (e de outros tecidos). Ana Laura Octávio - TXXII - Na maioria dos casos, o processo de conjugação torna fármaco mais polar. OBS.: Praticamente todos os produtos conjugados são farmacologicamente inativos, com algumas exceções. - Após essas duas fases, moléculas interagem com fármaco/porção do fármaco que sofreu (ou não) hidrolise e/ou oxirredução, promovendo/guiando sua eliminação. SISTEMA ENZIMÁTICO DO CITOCROMO P450 I) MECANISMO DE AÇÃO DOS FÁRMACOS INIBIDORES DO CITOCROMO P450 - Os fármacos inibidores atuam de modo a inviabilizar a ligação de fármacos ao complexo enzimático P450, o que impede sua metabolização. - Para isso, esses inibidores se ligam ao sítio ativo da P450, impedindo a ligação de fármacos. Dessa forma, os fármacos não são convertidos/inativados, logo, não são eliminados. OBS.: Esse mecanismo pode causar danos, uma vez que pode levar ao acúmulo do fármaco no organismo e atingir níveis tóxicos. - Exemplos de inibidores: cimetidina, claritromicina e deltiazem. - Exemplos de indutores (estimulam a atividade da P450): carbamazepina, fenobarbital e pifamicina. ELIMINAÇÃO DEFINIÇÃO – os fármacos e seus metabolitos são, em sua maioria, eliminados do corpo por excreção renal e biliar. - A excreção renal é o mecanismo mais comum de eliminação de fármaco e se baseia na natureza hidrofílica de um fármaco ou seu metabolito. OBS.: Apenas um número relativamente pequeno de um fármaco é excretado primariamente na bile. - Circulação Êntero-Hepática: 1) Fármaco e seus metabolitos, excretados via excreção biliar, atingem o lúmen intestinal. 2) Fármaco e seus metabolitos sofrem ação da flora microbiana, tornando-se disponíveis para ser reabsorvidos junto a nova administração de fármaco. 3) A porção de fármaco que foi excretada junto com a bile (excreção biliar) e não sofreu ação da fauna microbiana é eliminada por definitivo. MEIA VIDA BIOLÓGICA (T1/2) DEFINIÇÃO – tempo durante o qual a concentração do fármaco no plasma diminui para a metade de seu valor original administrado. - É importante ter conhecimento desse valor para se calcular a frequência de doses necessárias para manter a concentração plasmática do fármaco dentro da faixa terapêutica, além de evitar quadros de toxicidade. Ana Laura Octávio - TXXII - O calcula da meia vida biológica é feita através da seguinte formula: FATORES QUE ALTERAM A MEIA VIDA DE UM FÁRMACO I) EFEITOS SOBRE O VOLUME DE DISTRIBUIÇÃO - Envelhecimento: ↓ massa muscular, ↓ distribuição, ↓T1/2. - Obesidade: ↑ massa adiposa, ↑ distribuição, ↑T1/2. - Líquido patológico: enquanto o fármaco estiver operando no local de inflamação, não vai para os rins ser excretado, portanto, ↑ distribuição, ↑T1/2. II) EFEITOS SOBRE A DEPURAÇÃO - Indução do CYP450: ↑ metabolismo, ↓ T1/2. - Inibição do CYP450: ↓ metabolismo, ↑ T1/2. - Insuficiência cardíaca, hepática e renal: ↓ depuração, ↑ T1/2. DOSAGEM TERAPÊUTICA DE UM FÁRMACO DEFINIÇÃO – tem como objetivo manter as concentrações plasmáticas máximas (CPM) do fármaco abaixo da concentração toxica (CT) e a concentração plasmática mínima (CPMi) acima do nível plasmático efetivo (NPE), para que ele tenha ação farmacológica. - Dessa forma, os fármacos são administrados de maneira a manter um EEED do fármaco no organismo. Para isso, se administra a cada dose uma quantidade de fármaco exatamente suficiente para repor aquela eliminada na dose anterior. OBS.: As doses administradas com menos frequência precisam ser mais altas e resultam em maiores flutuações dos níveis máximo e mínimo do fármaco. Já as doses administradas com maior frequência, tem uma variação mínima na concentração plasmática do no fármaco no EEED. CÁLCULO DO INTERVALO POSOLÓGICO Dosagem terapêutica – é a dose necessária para fazer o efeito farmacológico, o qual deve estar abaixo do nível toxico e acima do nível plasmático efetivo. OBS.: Dose de ataque – dose que eleva imediatamente a concentração plasmática da droga a concentração alvo. F – disponibilidade do fármaco (%) D – dose do fármaco (mg) IP – intervalo posológico (h) Ced – concentração no EEED (mg/L) Dp – depuração (L/h) Ana Laura Octávio - TXXII Dosagem subterapêutica – é administrada a dosagem terapêutica, mas ela não causa efeitos por conta do uso incorreto. P.ex. um comprimido é revestido para suportar o suco gástrico e o paciente quebra para tomar. Dosagem toxica – erro na dose ou no intervalo posológico, em que a concentração do fármaco vai além da faixa terapêutica, chegando em concentrações toxicas. P.ex. superdosagem.
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