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Farmacocinética Clínica MONITORAMENTO TERAPÊUTICO DE FÁRMACOS Utiliza da determinação da concentração de fármacos em amostras biológicas – estabelecer tratamentos mais efetivos, rápidos e mais seguros. Busca compensar a variabilidade farmacocinética interindividual devido: o Variações na absorção; o Variações na distribuição; o Interações entre fármacos; o Estados patológicos (doenças renal e hepática); o Diferenças genéticas que modificam o metabolismo; o Características fisiológicas (extremos de idade, obesidade). É útil quando: o Boa correlação entre a resposta farmacológica e a concentração plasmática; o Ampla variação farmacocinética interindividual; o Intervalo terapêutico estreito; o O efeito farmacológico não possa ser avaliado por outro método. É limitado quando: o Não existe intervalo terapêutico limitado; o A formação de metabólitos ativos não é medida facilmente; o Ocorrem efeitos tóxicos em qualquer concentração; o Não existem consequências clínicas significativas de concentrações. O efeito pode ser determinado pelo tempo presente no local de ação. Ex.: Antibióticos betatalâmicos são normalmente determinados pelo tempo em que a concentração do fármaco fica acima da concentração mínima para inibir o crescimento bacteriano. MODELOS FARMACOCINÉTICOS Compartimentais: Não significam um determinado tecido, mas tecidos de características semelhantes – tecidos altamente perfundidos normalmente representam o compartimento central. Normalmente são representados por fármacos que não se distribuem extensivamente para os tecidos extravasculares. Taxas: Descreve a mudança nas concentrações do fármaco no corpo ao longo do tempo. Um compartimento: Utilizado na prática clínica – é o mais simples, pois existe apenas um compartimento composto por todos os tecidos e fluidos. Após uma dose, a distribuição ocorre de forma instantânea. Dois compartimentos: Mais adequado quando algum fármaco não se distribui de forma instantânea – distribuição rápida para o sangue e tecidos altamente perfundidos e lenta para os demais. Injeção intravenosa ® queda de concentração (fase de distribuição) ® equilíbrio entre o compartimento central e os fluidos e tecidos periféricos ® curva linear. Ex.: Digoxina – após infusão, a fase de distribuição é aparente por 4-6h ® pseudoequilíbrio entre compartimento central e periférico ® concentração plasmática e no miocárdio proporcionais. MODELOS FISIOLÓGICOS Farmacocinética baseada na fisiologia (PBPK) – abordagem alternativa para a modelagem e simulação de dados de concentração. Não requer o uso de compartimentos imaginários, utilizado majoritariamente no desenvolvimento de novos fármacos. Vantagens: Potencialmente mais realista, podendo gerar predições sem dados in vivo. Desvantagens: Necessidade de grande número de equações para descrição do modelo e de conhecimento de grande número de parâmetros fisiológicos. Parâmetros fisiológicos: Fluxos de sangue e volumes dos órgãos que compõe o modelo. Parâmetros dos fármacos: Coeficientes de partição tecido/plasma, ligação a proteínas e clearence intrínseco para cada via de eliminação. Estrutura do modelo: Número e organização dos tecidos. BIOTRANSFORMAÇÃO Transformação, in vivo, de um fármaco administrado em outra substância – pode resultar na formação de um metabólito ativo ou inativo, o qual pode ser eliminado de forma mais rápida ou lenta que o composto original. Ex.: Carbamazepina-10.11-epóxido ® formado a partir da carbamazepina. Prednisolona ® formado a partir da prednisona. Biotransformação hepática: Ocorre em duas fases: Fase I e Fase II (conjugação). Fase I: Inclui reações de oxidação, redução e hidrólise, gerando compostos mais hidrossolúveis. Mais sujeita a interação medicamentosa – utiliza como principal sistema enzimático o citocromo P450 (CYP). Fase II: Gera conjugados com ácido glucurônico, sulfato, glutationa e etc. A extensão da biotransformação pode ser alterada: - Neonatos tem baixa atividade de enzimas conjugadoras; - Fatores ambientais afetam a atividade enzimática; - Etanol e tabagismo pode aumentar a biotransformação; - Estados patológicos reduzem o fluxo de sangue no fígado e a biotransformação – cirrose e falência cardíaca; - A atividade enzimática pode ser induzida por alguns fármacos como fenobarbital e fenitoína, e reduzida por cimetidina e ácido valproico. o A biotransformação pode ser predita por estratégias de genotipagem e fenotipagem; o Testes farmacogenéticos podem ser usados clinicamente para seleção de fármacos e doses. EFEITO DE PRIMEIRA PASSAGEM Remoção do fármaco pelo fígado logo após a absorção, antes de atingir a circulação sistêmica – mais evidente em compostos com elevada taxa de extração hepática. ELIMINAÇÃO Inclui biotransformação e excreção, que é o processo que remove o fármaco dos tecidos e da circulação – podem ser eliminados na urina, bile, suor, ar expirado, leite materno e fluido seminal. Taxa de filtração glomerular: o Tamanho molecular; o Ligação a proteínas; o Integridade glomerular e número total de néfrons funcionantes. Alguns fármacos são ativamente secretados do sangue no túbulo proximal, secretados por processos ativos mediados por carreadores. No entanto, muitos sofrem reabsorção tubular, de volta para o sangue – processo o qual ocorre passivamente nos túbulos distais para fármacos lipossolúveis ou pouco ionizados. Depende das propriedades físico-químicas do fármaco e pH da urina. DEPURAÇÃO – CLEARENCE Medida de remoção do fármaco em uma unidade de tempo – indica o volume de plasma o qual o fármaco foi completamente removido em um determinado tempo. O volume e o clearence determinam o tempo de meia-vida. As concentrações plasmáticas são afetadas pela dose, velocidade de administração, volume e clearence. Clt = Clrenal + Clmetabólico + Clbiliar + Cloutros Clearence de creatinina: Normalmente utilizado como parâmetro de avaliação de função renal – requer coleta de urina de 24h e é calculado através de fórmulas que consideram creatinina sérica, idade e peso. − CrCl = (CrUrinária x Vurina) CrSérica x 1440 ELIMINAÇÃO DE PRIMEIRA ORDEM A quantidade de fármaco eliminado por unidade de tempo é proporcional a quantidade existente no corpo. - A fração eliminada é constante; - A quantidade eliminada varia ao longo do tempo; - A quantidade eliminada diminui quando a concentração plasmática diminui. ELIMINAÇÃO DE ORDEM ZERO A quantidade eliminada é constante, independente da quantidade existente no corpo. - A fração eliminada varia ao longo do tempo; - A quantidade eliminada é constante; - A quantidade eliminada não diminui quando a concentração plasmática diminui. Ex.: Eliminação em um modelo de um compartimento, com uma dose única intravenosa. o A distribuição ocorre de forma imediata; o A eliminação é de primeira ordem. Curva de concentração plasmática x tempo medida continuamente – parábola. Para estimar em outros tempos, a curva é linearizada usando In das concentrações no eixo y. Para um fármaco de eliminação de ordem zero: INCLINAÇÃO DA RETA In CONCENTRAÇÃO X TEMPO Quando o In da concentração é plotado x tempo e uma reta é obtida = a inclinação da linha indica a taxa de eliminação do fármaco. Uma inclinação mais forte indica uma eliminação mais rápida. Constante de taxa de eliminação: A taxa de eliminação é a mesma em todas as concentrações. A equação diz que a concentração em um determinado tempo © é igual a uma concentração prévia (C0) multiplicada pela fração da concentração inicial remanescente após “t” horas. C = C0e-kt Ex.: C8h = 8 x e-0,25 x 8 = 1,1 mg/L TEMPO DE MEIA-VIDA Parâmetro relacionado a taxa de eliminação – tempo necessário para a concentração plasmática do fármaco diminuir pela metade. Estárelacionada com a duração de ação do fármaco e determina quando outra dose deve ser administrada. T1/2 = 0,693 / K K = -(In C1 – In C0) / (t1 – t0) Ex.: Após a administração de uma dose de gentamicina, uma concentração de pico de 6mg/L é obtida após a infusão e uma concentração de 1,5mg/L é obtida 4h após. K = - (In 1,5 – In 6) / (4 – 0) K = - (1,39/4) K = 0,348 h-1 T1/2 = 0,693 / k T1/2 = 2h VOLUME DE DISTRIBUIÇÃO Importante indicador de quanto um fármaco se distribui para os tecidos e fluidos corporais – indica a extensão da distribuição. Serve também como parâmetro para ajustar doses de fármacos. Intervalo de doses: Tempo entre uma dose e outra, determinado pela meia-vida do fármaco. Quanto menos a meia-vida, menor o intervalo de tempo entre as doses. Ex.: Gentamicina a cada 8h em um paciente com função renal normal (T1/2 = 1,0 – 1,5 h). Estado estacionário: Será alcançado quando forem administradas doses repetidas no mesmo intervalo de doses se o fármaco seguir com eliminação de primeira ordem. Fármacos com meia-vida mais curta atingem o estado estacionário mais rápido – normalmente corresponde a 4-5 meias-vidas. FARMACOCINÉTICA POPULACIONAL Descreve parâmetros farmacocinéticos em uma dada população – importante para a seleção de doses quando as características individuais não são conhecidas. Alteração no clearence e no volume de distribuição: Podem variar de forma independente. Volume: Aumenta em condições de acúmulo de água e diminui em condições de desidratação. Clearence: Agentes que modificam o fluxo de sangue no fígado afetam diretamente o clearence de fármacos eliminados por via hepática, bem como por via renal em agentes que modificam o fluxo de sangue nos rins. Pode aumentar após a recuperação de um órgão, com o uso concomitante de outros fármacos ou em outras condições que aumentem o fluxo sanguíneo ou atividade metabólica.