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FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 FARMACOCINÉTICA - Os processos da farmacocinética são: 1. Absorção 2. Distribuição 3. Metabolização 4. Eliminação - O fármaco inicialmente precisa passar por barreiras restritivas para alcançar seu local de ação e produzir uma resposta terapêutica - Após atravessar essas barreiras, o fármaco precisa ser absorvido e em seguida distribuído por meio do sistema circulatório e linfático - Após absorvidos precisam resistir ao metabolismo (FÍGADO) e a eliminação (RINS E FIGADO) - As características do fármaco responsáveis pelo transporte e disponibilidade dos fármacos nos locais de ação incluem: ▪ Peso molecular ▪ Conformação estrutural ▪ Grau de ionização ▪ Lipossolubilidade relativa dos seus compostos ionizados e não ionizados que se ligam às proteínas séricas e teciduais As barreiras físicas à passagem do fármaco podem ser constituídas por uma única camada de células (ex. intestino) ou várias camadas de células e suas proteínas extracelulares associadas (ex. pele) A MEMBRANA PLASMÁTICA é a principal barreira física que o fármaco enfrenta TRANSPORTE DO FÁRMACO PELA MEMBRANA - As moléculas do fármaco se movem por duas maneiras: 1. Fluxo de massa – Corrente sanguínea, liquido linfático e cerebroespinal 2. Difusão – Molécula a molécula, cobrindo pequenas distâncias A natureza química de um fármaco não importa para sua transferência por fluxo de massa. O sistema cardiovascular proporciona um sistema rápido de distribuição a longa distância. - A DIFUSÃO PASSIVA é o principal transporte transmembrana predominante na maioria dos fármacos - As fendas entre as células endoteliais estão preenchidas com matriz proteica frouxa que atua como um filtro, retendo moléculas grandes e possibilitando a passagem de moléculas menores - Em algumas regiões, especialmente na barreira hematencefálica do sistema nervoso central (SNC) e na placenta, existem junções oclusivas entre as células, e o endotélio está envolto por uma camada impermeável de células periendoteliais (pericitos) → Essas características evitam que moléculas potencialmente perigosas penetrem no cérebro ou no feto, e têm consequências importantes para a distribuição e a atividade dos fármacos. - As moléculas atravessam as membranas de quatro principais maneiras: 1. Difusão através dos lipídios 2. Combinando-se com um transportador de soluto ou outro transportador de membrana 3. Difusão por meio de poros aquosos formados por glicoproteínas especiais que atravessam a membrana -Ex. Aquaporinas 4. Pinocitose –Ex. Importante para macromoléculas como a insulina que atravessa a BHE por esse mecanismo Difusão passiva: ▪ As moléculas do fármaco penetram por difusão seguindo um gradiente de concentração ▪ Esse tipo de transporte é diretamente proporcional a fatores como: Amplitude do gradiente de concentração através da membrana + Coeficiente de partição hidrolipídica do fármaco + Área de membrana exposta ao fármaco ▪ Quando um fármaco livre não é um eletrólito, a sua concentração nos dois lados da membrana é igual no estado de equilíbrio ▪ No caso dos compostos iônicos, as concentrações no estado de equilíbrio dependem do equilíbrio eletroquímico do íon e das diferenças de pH através da membrana → Essas variáveis influenciam o estado de ionização da molécula em cada lado da membrana, podendo um dos lados reter o fármaco de forma mais eficaz Influência do pH nos fármacos ionizáveis: ▪ Alguns fármacos são ÁCIDOS ou BASES FRACAS ▪ Os fármacos podem estar presentes de duas formas: 1. NÃO-IONIZADA – Lipossolúvel e difusível pela membrana 2. IONIZADA – Relativamente insolúveis em lipídios e poucos difusíveis pela membrana o Os grupos ionizáveis mais comuns são: 1. Ácidos carboxílicos FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 2. Grupos amino – primários, secundários, terciários 3. Aminas quaternárias → conservam uma carga positiva permanente o A distribuição transmembrana de um eletrólito fraco é influenciada por SEU pKa e pelo GRADIENTE DE pH através da membrana O pKa é o pH no qual a metade do fármaco (ÁCIDO OU BASE FRACA) está em sua forma IONIZADA A razão entre as formas ionizadas e não ionizadas do fármaco em determinado pH pode ser calculada pela EQUAÇÃO DE HENDERSON- HASSELBALCH: Formula: Relaciona o pH do meio ao redor do fármaco e a constante de dissociação ácida do fármaco (pKa) com a razão entre as formas PROTONADA (HAcido + BaseH+) e NÃO PROTONADA (Acido- OU Base) Dissociação de ácido: Dissociação da forma protonada de uma base: No estado de equilíbrio, um fármaco ácido acumula-se no lado mais BÁSICO da membrana, enquanto um fármaco básico se acumula no lado mais ÁCIDO da membrana Esse fenômeno é conhecido como RETENÇÃO IÔNICA/APRISIONAMENTO IÔNICO → é um processo importante na distribuição dos fármacos que podem produzir efeitos terapêuticos benéficos pH urinário e túbulos renais - Nos túbulos renais há uma grande variação de pH (podendo ser de 4,5 – 8) - No pH urinário ÁCIDO (pH baixo com grande quantidade de H+), os ácidos fracos (A-) e as bases fracas (B) estão predominantemente nas suas formas PROTONADAS: o Ácido: HA o Base: BH+ - No pH urinário BÁSICO (pH alto com baixa quantidade de H+), há uma predominância das suas formas DISSOCIADAS: o Ácido: A- o Base: B FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 Consequências importantes da partição do pH: • O aprisionamento da base livre de alguns fármacos antimaláricos (ex. cloroquina) no ambiente ácido do vacúolo alimentar do parasito da malária contribui para a interrupção da via de digestão da hemoglobina que é a base do seu efeito tóxico sobre o parasito • A acidificação da urina acelera a eliminação de bases fracas e retarda a de ácidos fracos → A alcalinização da urina tem o efeito oposto: reduz a eliminação de bases fracas e aumenta a de ácidos fracos • O aumento do pH do plasma (ex. pela administração de bicarbonato de sódio) faz com que ácidos fracos sejam extraídos do SNC para o plasma. O oposto é verdadeiro, ou seja, a redução do pH do plasma (ex. pela administração de um inibidor da anidrase carbônica, como a acetazolamida) faz com que ácidos fracos sejam concentrados no SNC, potencialmente aumentando sua neurotoxicidade. Esse conhecimento tem consequências práticas na escolha do método de alcalinização da urina para o tratamento de uma superdosagem de ácido acetilsalicílico: o bicarbonato e a acetazolamida aumentam o pH urinário e, portanto, facilitam a eliminação dos salicilatos. Por outro lado, o bicarbonato reduz a distribuição de salicilatos no SNC, enquanto a acetazolamida a aumenta. Por isso, uma URINA ALCALINA facilita a excreção dos ácidos FRACOS (A-), enquanto a URINA ÁCIDA facilita a excreção das bases FRACAS (BH+) Na urina alcalina, os ácidos ficam na sua forma DISSOCIADAS que por sua vez possuem carga (H+), por isso não atravessam a membrana do túbulo de volta para o sangue porque a membrana barra (já que se trata de um íon) Na urina alcalina, a forma predominante é a protonada que no caso da base é a forma que possui carga (BH+), então a membrana barrará e por isso não será reabsorvido *lembrar que quando uma substância não é reabsorvida de volta para o sangue ela segue pelos túbulos para formar a urina* O aumentodo pH urinário (administrando-se bi- carbonato de sódio) estimula a excreção urinária dos ácidos fracos, como ácido acetilsalicílico (pKa ~ 3,5) e urato (pKa ~ 5,8). Outra consequência útil do fato de um fármaco estar ionizado em pH fisiológico é ilustrada pela escassez relativa de efeitos sedativos dos antagonistas dos receptores H1 de histamina de segunda geração (p. ex., loratadina): os anti- histamínicos de segunda geração são moléculas ionizadas (menos lipofílicas, mais hidrofílicas), que não atravessam a BHE facilmente, em comparação com os fármacos de primeira geração como difenidramina, que hoje é usada como indutor do sono. TRANSPORTE DE MEMBRANA MEDIADO POR CARREADORES Difusão facilitada: ▪ É um mecanismo de transporte mediado por carreador, no qual a força motriz é o gradiente eletroquímico do soluto transportado ▪ Esses carreadores facilitam o transporte do soluto para dentro ou para fora da membrana, dependendo da direção do gradiente eletroquímico ▪ A proteína carreadora pode ser altamente seletiva para estrutura conformacional especifica de um soluto endógeno ou de um fármaco ▪ Sem essas proteínas carreadoras, o transporte por difusão passiva através da membrana seria muito lenta – ex. Transportador de cátions orgânicos (OCT1 FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 [SLC22A1]) → facilita o transporte de um soluto fisiológico TIAMINA e também de alguns fármacos como a METFORMINA Transporte ativo: ▪ Caracteriza-se pelos seguintes elementos: 1. Necessidade direta de energia 2. Possibilidade de transportar solutos contra um gradiente eletroquímico 3. Saturabilidade 4. Seletividade 5. Inibição competitiva por compostos cotransportados ▪ A bomba de sódio e potássio é um dos tipos mais importantes do mecanismo de transporte ativo – ex. é um dos alvos terapêuticos da DIAGOXINA utilizada no tratamento de IC ▪ A família ABC, um grupo de transportadores ativos primários, hidrolisa o ATP para exportar substâncias através das membranas Transportadores catiônicos e aniônicos orgânicos: ▪ Existem dois principais SLC (transportadores que facilita o movimento a favor do gradiente de concentração – difusão facilitada): 1. OCT (Carrega cátions) x OAT (Carrega ânions) ▪ São importantes principalmente em: BHE, TGI, Túbulo renal, Trato biliar e placenta Transportadores P-Glicoproteínas: ▪ Pertencem a superfamília dos transportadores ABC ▪ São responsáveis pela resistência a múltiplos fármacos em células cancerosas, muitos dos quais expressam uma bomba dependente de ATP com ampla especificidade, designados proteína 1 resistente a múltiplos fármacos (mdr1) ▪ É expressa em animais, fungos e bactérias e pode ter evoluído como mecanismo de defesa contra toxinas. ▪ As P-gp estão presentes nas membranas ciliadas dos túbulos renais, no canalículo biliar, nos processos basais de astrócitos nos microvasos cerebrais e no trato gastrintestinal ▪ Podem estar localizados juntos com o SLC → isso faz com que ele possa bombear para fora, um fármaco concentrado pela a OAT, para fora da célula por meio da p-gp ABSORÇÃO E BIODISPONIBILDIDADE - Absorção é a transferência do fármaco de seu local de administração para o compartimento central (circulação sistêmica) - Nas preparações sólidas, a absorção depende da dissolução do comprimido/capsula que então libera o fármaco - O médico se interessa principalmente pela BIODISPONIBILIDADE do fármaco, exceto nos pacientes com síndromes de má absorção Biodisponibilidade: ▪ Termo que descreve o percentual com que a dose de um fármaco administrado alcança seu local de ação ou um liquido biológico (circulação sistêmica) a partir do qual o fármaco tem acesso ao seu local de ação ▪ Um fármaco administrado por via oral precisa ser absorvido pelo trato GI, mas sua absorção final é limitada pelas características: 1. Preparação posológica 2. Propriedades físico-quimicas do fármaco 3. Ataque metabólico no intestino 4. Transporte através do epitélio intestinal para circulação porta ▪ Pela via oral, o fármaco absorvido passa pelo fígado onde ocorre o metabolismo e a excreção biliar antes que ele chegue à circulação sistêmica → Apenas uma parte da dose administrada consegue chegar à circulação sistêmica e ser distribuída para os locais de ação do fármaco ▪ Se a capacidade metabólica ou excretora do fígado e do intestino for grande para o fármaco, haverá uma redução da biodisponibilidade → EFEITO DA PRIMEIRA PASSAGEM FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 ▪ A redução da biodisponibilidade é uma função da estrutura anatômica na qual ocorre a absorção → no caso da via IV, toda a dose do fármaco entra na circulação sistêmica ▪ A via de administração de um fármaco deve ser baseada em fatores anatômicos, fisiológicos e patológicos que afetam a biodisponibilidade ▪ Os fatores que afetam a biodisponibilidade também se aplicam aos profármacos que são ativados pelo fígado → nesses casos, a biodisponibilidade resulta do metabolismo que produz a forma ativa do fármaco A biodisponibilidade é definida como: VIAS DE ADMINISTRAÇÃO Administração oral: ▪ Método mais comum para administração, sendo o mais seguro, conveniente e econômico ▪ Suas desvantagens envolvem: Absorção limitada de alguns fármacos devido suas características (hidrossolubilidade ou permeabilidade) + Vômitos pela irritação da mucosa GI + Destruição de alguns fármacos por enzimas digestivas ou pH gástrico baixo + Irregularidades na absorção ou propulsão na presença de alimentos ou outros fármacos + Necessidade de contar com a colaboração do paciente ▪ Os fármacos também podem ser metabolizados por enzimas da microbiota, mucosa intestinal ou do fígado antes que possam alcançar a circulação sistêmica ▪ No trato GI a absorção é limitada por fatores como: área disponível à absorção, fluxo sanguíneo na superfície absortiva, estado físico (solução, suspensão ou preparação solida) e hidrossolubilidade do fármaco e sua concentração no local de absorção ▪ Para os fármacos administrados em forma sólida, a taxa de dissolução pode limitar sua absorção ▪ A absorção do fármaco ocorre por DIFUSÃO PASSIVA, por isso a absorção é favorecida quando o fármaco está na sua forma NÃO IONIZADA MAIS LIPOFILICA A taxa absorção do fármaco é maior no intestino do que no estomago - De acordo com o conceito pH-partição, poderíamos prever que o fármaco que são ácidos fracos poderiam ser mais bem absorvidos pelo estomago (pH 1-2) do que pelos segmentos proximais do intestino (pH 3-4) e vice versa para bases fracas - Entretanto fatores como superfície gástrica pequena e uma camada de muco que cobre o epitélio gástrico dificultam sua absorção - As vilosidades dos segmentos proximais do intestino delgado oferecem uma superfície extremamente ampla → por isso a taxa de absorção de um fármaco pelo intestino é maior que o estomago, mesmo se o fármaco estiver predominantemente na sua forma ionizada no intestino e na forma não ionizada no estomago - Qualquer fator que acelere o ESVAZIAMENTO GÁSTRICO (decúbito lateral direito) aumenta a taxa de absorção do fármaco, enquanto qualquer fator que retarde o esvaziamento gástrico tem efeito contrário - A taxa de esvaziamento gástrico é afetado por fatores como: ▪ Teor calórico dos alimentos ▪ Volume ▪ Osmolalidade ▪ Temperatura ▪ pH do liquido ingerido ▪ Variações diurnas e entre os indivíduos ▪ Estado metabólico (repouso ou atividade) ▪ Temperatura ambiente - Nas mulheres,o esvaziamento gástrico é afetado pelos efeitos do estrogênio → em comparação com os homens, o esvaziamento é mais lento em mulheres na pré-menopausa e nas que fazem tratamento de reposição estrogênica - Os fármacos que são destruídos pelas secreções gástricas e pelo pH ácido ou os que irritam o estomago são administrados em preparações com revestimento entérico → isso impede a dissolução do fármaco no ácido estomacal - Esses revestimentos entéricos são uteis aos fármacos que podem causar irritação gástrica e para administração de fármacos como a mesalazina nos locais de ação no íleo e no cólon Preparações de liberação controlada: FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 ▪ A taxa de absorção de um fármaco na forma de comprimido ou outra preparação solida depende principalmente da sua taxa de dissolução nos líquidos GI → isso constitui a base das preparações farmacêuticas de liberação controlada, liberação prolongada, liberação retardada e longa ação ▪ Essas preparações são desenvolvidas para produzir absorção lenta e uniforme do fármaco ao longo de 8h ou mais ▪ As principais vantagens desses tipos de preparações são: Redução da frequência de administração do fármaco; manutenção do efeito terapêutico ao longo da noite e redução da incidência/intensidade (eliminação do pico de concentração) e dos níveis sanguíneos não terapêuticos do fármaco (por atenuação dos desníveis de concentração) que ocorrem depois da administração das preparações de liberação imediata ▪ As preparações de liberação controlada são mais apropriadas para os fármacos que tem o tempo de meia vida (T1/2) curta (menor que 4h) ou em determinados grupos de pacientes (ex. que são tratados com anticonvulsivantes ou antipsicóticos) Administração sublingual: ▪ Possui uma superfície de absorção disponível pequena ▪ A drenagem pela boca é feita pela veia cava superior, fazendo desse modo um BYPASS da circulação porta ▪ Fármacos administrados por essa por via sublingual e absorvido nesse local é protegido do metabolismo rápido no intestino e na primeira passagem pelo fígado – ex. Nitroglicerina sublingual tem ação imediata, porque não é ionizada, tem alta lipossolubilidade e não está sujeita ao efeito da primeira passagem antes de chegar no coração e ao sistema arterial INJEÇÃO PARENTERAL (fora do TGI) - Essencial em alguns casos para administrar o fármaco em sua forma ativa – ex. Anticorpos monoclonais - A biodisponibilidade é mais rápida, ampla e previsível - A dose eficaz pode ser administrada com mais precisão em uma dose exata - É uma via apropriada à administração de uma dose de saturação antes de ser iniciado o tratamento de manutenção oral – ex. Digoxina - Necessários nos casos de emergência, onde o paciente se encontra inconsciente ou impossibilitado de reter alguma coisa por via oral - As desvantagens da administração parenteral incluem: ▪ Assepsia deve ser assegurada, especialmente quando os fármacos são continuamente administrados – ex. Infusão intravenosa ou intratecal ▪ Injeção causa dor ▪ Em alguns casos é difícil para os pacientes aplicar as injeções em si próprio (quando a autoadministração é necessária) Vias de administração parenteral: ▪ As principais vias são: Intramuscular, subcutânea e intravenosa ▪ A absorção a partir dos tecidos subcutâneos e intramusculares ocorre por DIFUSÃO SIMPLES, seguindo o gradiente existente entre o deposito do fármaco e o plasma ▪ A taxa de absorção é limitada pelas áreas das membranas capilares absortivas e pela solubilidade da substancia no liquido intersticial ▪ Canais aquosos relativamente amplos estão presentes na membrana endotelial, permitindo uma difusão indiscriminada das moléculas, independentemente da sua lipossolubilidade ▪ Moléculas maiores, como PROTEÍNAS, entram na circulação por meio dos canais linfáticos ▪ Fármacos administrados na circulação sistêmica por qualquer via, exceto a INTRA-ARTERIAL, estão sujeitos à eliminação potencial na primeira passagem pelos pulmões → os pulmões atuam também como filtros para partículas que possam ser administradas por via venosa, e também são uma via de eliminação de substancias voláteis Via intravenosa: ▪ Os fatores que limitam a absorção podem ser anulados pela INJEÇÃO INTRAVENOSA dos fármacos em solução aquosa ▪ Nesse tipo de via a BIODISPONIBILIDADE É TOTAL (F = 1,0) e a distribuição é rápida ▪ Permite a liberação do fármaco de maneira controlada e assegurada com precisão e rapidez, o que não é possível em qualquer outra via ▪ Soluções irritantes podem ser administradas por essa via porque, FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 quando o fármaco é injetado lentamente o sague circulante causa diluição acentuada ▪ Os pacientes podem ter reações indesejáveis pelo fato de o fármaco atingir rapidamente altas concentrações no plasma e nos tecidos ▪ Existem situações em que o fármaco deve ser administrado por INJEÇÃO EM BOULOS (ex. ativador do plasminogênio tecidual) e outras de uma forma mais lenta ou prolongada (ex. antibiótico) ▪ A injeção IV do fármaco exige determinação cuidadosa da dose e monitoração da reação do paciente ▪ Depois que o fármaco é injetado, geralmente não tem como retira-lo ▪ As injeções IV repetidas dependem da possibilidade de manter uma veia desobstruída ▪ Não devem ser administrados por IV fármacos que: Administrados em veículo oleosos, os que causam precipitação dos elementos sanguíneos ou hemólise das hemácias e as combinações de fármacos que formam precipitados Subcutânea: ▪ Essa via só pode ser realizada com fármacos que não causam irritação → pode provocar dor intensa, necrose e descamação dos tecidos ▪ Possui uma taxa de absorção constante e lenta para produzir um efeito prolongado ▪ É possível variar intencionalmente o período durante o qual o fármaco é absortivo – ex. com a injeção de insulina usando variações do tamanho das partículas, complexos proteicos e variações do pH → O acréscimo de um agente vasoconstritor em uma solução do fármaco a ser injetado por via subcutânea também retarda a absorção. ▪ A absorção dos fármacos implantados sob a pele na forma de uma esfera solida ocorre lentamente ao longo de semanas ou meses → alguns hormônios (ex. anticoncepcionais) são administrados de maneira eficaz através dessa forma Intramuscular: ▪ A absorção do fármaco depende da taxa de fluxo sanguíneo no local da injeção e pode ser relativamente rápida ▪ A absorção pode até certo ponto ser modulada por aquecimento local, massagem ou exercício ▪ A taxa de absorção nos músculos deltoide e vasto lateral é mais rápida que quando aplicada no glúteo maior → a taxa de absorção no glúteo maior é ainda mais lenta nas mulheres, devido a distribuição da gordura subcutânea (e ela é pouco irrigada) ▪ Quando o fármaco é injetado em solução oleosa ou suspenso em vários outros veículos de deposito (depot), a absorção resultante depois da injeção intramuscular é constante Intra-arterial: ▪ Alguns fármacos são injetados diretamente em uma artéria para localizar seus efeitos em um tecido ou órgão especifico – ex. tratamento de tumor hepático e câncer de cabeça e pescoço ▪ A albumina série humana marcada com tecnécio é administrada por essa via ▪ A administração acidental dessa via pode causar complicações graves e exigir tratamento cuidadoso Intratecal: ▪ A BHE e a barreira hematoliquórica impedem ou retardam a entrada dos fármacos no SNC e isso reflete as atividades da GLICOPROTEÍNA P (MDR1)e de outros transportadores que exportam XENOBIÓTICOS do SNC ▪ Quando se deseja obter efeitos locais rápidos dos fármacos nas meninges ou no eixo cerebroespinal (ex. anestesia espinal) FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 os fármacos são injetados no espaço subaracnóideo ▪ Tumores encefálicos ou infecções graves do SNC podem ser tratados por meio do uso de dispositivos especiais de reservatório de longa permanência ABSORÇÃO PULMONAR - Podem ser administrados por essa via os fármacos gasoso voláteis que podem ser inalados e absorvidos pelo epitélio pulmonar e das mucosas do trato respiratório - A superfície pulmonar é grande e por isso o acesso a circulação é rápida - As soluções com fármacos podem ser atomizadas, e as gotículas minúsculas em suspensão no ar (aerossol) inaladas pelo paciente - As vantagens da administração do fármaco por essas vias incluem: ▪ Absorção praticamente instantânea do fármaco para corrente sanguínea ▪ Evita a perda da primeira passagem ▪ Aplicação do fármaco no local desejado → no caso dos pacientes com doença pulmonar – ex. Inalação de óxido nítrico para hipertensão pulmonar dos lactentes prematuros e a termo e nos adultos APLICAÇÃO TÓPICA Mucosa: ▪ Alguns fármacos são aplicados nas mucosas da conjuntiva, nasofaringe, orofaringe, vagina, colo, uretra e bexiga principalmente em decorrência de seus efeitos locais. ▪ Em geral, a absorção desses locais é excelente e pode ser vantajosa na imunoterapia → a vacinação das mucosas usando vacinas apropriadas constitui a base da produção de imunidade protetora nos compartimentos imunes da mucosa e da circulação sistêmica Olhos: ▪ Os fármacos oftálmicos de aplicação tópica são utilizados devido seus efeitos locais ▪ O uso de lentes de contato impregnadas com fármacos e de implantes oculares permite que os fármacos sejam aplicados onde eles precisam estar para que ocorra liberação direta Pele – Absorção transdérmica: ▪ A absorção desses tipos de fármacos que penetram a pele intacta depende da área de superfície de aplicação e da sua lipossolubilidade ▪ A absorção sistêmica do fármaco é mais rápido quando há abrasões, queimaduras ou pele desnuda ▪ Os efeitos tóxicos são causados por substancias altamente lipossolúveis através da pele – ex. Inseticida lipossolúvel em solvente orgânico ▪ A absorção do fármaco é ampliada pela suspensão do fármaco em um veiculo oleoso e pela fricção dessa preparação na pele ▪ A hidratação da pele com um curativo oclusivo pode ser usada para aumentar a absorção ▪ Exemplos de adesivos transdérmicos de liberação controlada: 1. Nicotina = Tabagismo 2. Escopolamina = Cinetose 3. Nitroglicerina = Angina de peito 4. Testosterona e estrogênio = Reposição hormonal 5. Estrogênio e progesterona = Anticoncepcionais 6. Fentalina = Analgesia ADMINISTRAÇÃO RETAL - Cerca e 50% dos fármacos absorvidos pelo reto não passam pelo fígado, evitando o metabolismo da primeira passagem - A absorção retal também pode ser irregular e incompleta e causar irritação da mucosa - A administração retal pode ser recomendável no tratamento dos pacientes em cuidado paliativos como na administração de opioides BIOEQUIVALÊNCIA - Produtos farmacológicos são considerados equivalentes farmacêuticos quando tem os mesmos ingredientes ativos e são idênticos em FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 potência ou concentração, apresentação e via de administração - Dois produtos farmacêuticos são considerados bioequivalentes quando as porcentagens e amplitudes de biodisponibilidade do ingrediente ativo dos dois produtos não são significativamente diferentes sob condições experimentais adequadas DISTRIBUIÇÃO DOS FÁRMACOS - Após sua absorção ou administração sistêmica na corrente sanguínea, o fármaco é distribuído aos líquidos intersticiais e intracelular em função: ▪ Propriedades físico-químicas ▪ Taxa de liberação do fármaco a cada um dos órgãos e compartimentos ▪ Capacidades de interação diferentes de cada região com o fármaco - Os fatores que afetam a taxa de liberação e a quantidade de fármaco que é distribuído são: ▪ Débito cardíaco ▪ Fluxo sanguíneo regional ▪ Permeabilidade capilar ▪ Volume do tecido - Inicialmente a maior parte do fármaco vai para os órgãos mais bem perfundidos: ▪ Fígado ▪ Rins ▪ Encéfalo ▪ Outros órgãos - Em seguida ocorre a liberação do fármaco para os músculos, pele, gordura e a maioria dos órgãos internos ▪ Essa segunda fase de distribuição é mais lenta, podendo demorar de minutos a horas antes que a concentração do fármaco esteja em equilíbrio com o seu nível sanguíneo ▪ É a fase que envolve uma fração muito maior de massa corporal (ex. músculos) que a fase inicial → representa a maior parte da distribuição extravascular Com exceção do encéfalo e de alguns outros órgãos, a difusão do fármaco para o liquido intersticial ocorre rapidamente devido a natureza altamente permeável da membrana endotelial dos capilares A distribuição tecidual é determinada pela partição do fármaco entre o sangue x tecidos específicos LIGAÇÃO A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS - Alguns fármacos circulação na corrente sanguínea ligados a proteínas plasmáticas: o Albumina – Principal carreador de fármacos ácidos o Glicoproteína ácida α1 – Principal carreador de fármacos básicos o Outras proteínas plasmáticas – Ocorre em fração muito menor - A ligação dos fármacos com essas proteínas carreadoras são ligações reversíveis - Os fármacos também podem se ligar a proteínas que funcionam como carreadores de hormônios específicos como: ▪ Ligação do estrogênio ou da progesterona à globulina de ligação dos hormônios sexuais ▪ Ligação do hormônio tireóideo à globulina de ligação da tiroxina - A fração total de fármaco presente no plasma ligado às proteínas é determinada por: ▪ Concentração do fármaco ▪ Afinidade dos locais de ligação do fármaco ▪ Concentração dos locais de ligação disponível Na maioria dos fármacos, a variação terapêutica de concentração plasmática é limitada, assim a amplitude de ligação e fração livre são relativamente constantes Fatores que afetam a ligação às proteínas: ▪ O grau de ligação do fármaco às proteínas plasmáticas pode ser afetado por fatores relacionados a doenças – ex. Hipoalbuminemia ▪ As doenças que ativam a reação de fase aguda (ex. câncer, infarto do miocárdio, artrite e doença de Crohn) aumentam os níveis de glicoproteína ácida α1, ampliando a ligação dos fármacos básicos ▪ Alterações da ligação às proteínas causadas por estados patológicos e interação entre fármacos são relevantes principalmente para fármacos de depuração alta e índice terapêutico exíguo que são administrados por via IV – ex. Lidocaína ▪ Quando ocorrem alterações da ligação às proteínas plasmáticas o fármaco livre se equilibra rapidamente em todo o corpo, enquanto a fração livre plasmática sofre uma alteração transitória na sua concentração → Apenas produzem efeitos significativos aqueles fármacos que apresentam uma relação instantânea FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 entre concentração plasmática livre e o efeito – ex. Antiarrítmicos ▪ As concentrações plasmáticas do fármaco livre apresentam alterações significativas apenas quando a dose é administrada ou há depuração da fração livre em consequência do metabolismoou transporte ativo ▪ A competição pelos locais de ligação às proteínas plasmáticas pode provocar elevação da concentração de outro fármaco que se liga com menos avidez - A ligação dos fármacos às proteínas plasmáticas limita sua concentração nos tecidos e em seus locais de ação → Apenas a fração livre está em equilíbrio nos dois lados da membrana - Após atingir o equilíbrio da distribuição, a concentração do fármaco ativo (LIVRE) no liquido intracelular é igual a concentração plasmática, exceto quando há transporte mediado por carreadores - A ligação dos fármacos a proteínas plasmáticas também limita sua filtração glomerular e também reduz seu transporte e metabolismo LIGAÇÃO AOS TECIDOS - Alguns fármacos podem se acumular em alguns tecidos, em concentrações mais altas do que no LEC e no sangue - A ligação tecidual dos fármacos ocorre com os componentes celulares como: ▪ Proteínas ▪ Fosfolipídeos ▪ Proteínas nuclaeares - Essas são ligações são reversíveis e funciona como um reservatório do fármaco → isso prolonga a ação do fármaco nesse mesmo tecido ou em locais distantes, depois do transporte pela circulação sanguínea - O acumulo do fármaco nos tecidos também pode ser responsável por causar efeitos tóxicos locais – ex. Efeitos tóxicos renais e ototoxicidade associada aos antibióticos aminoglicosídeos SNC, BHE E LCS: ▪ A penetração do fármaco no encéfalo depende do TRANSPORTE TRANSCELULAR e não do paracelular → essa característica se dá pela constituição da BARREIRA HEMATOENCEFALICA: Células endoteliais com junções compactas continuas + Prolongamentos das células gliais pericapilares ▪ No plexo corióideo há uma barreira semelhante entre o sangue e o LCS (liquido cerebroespinal) que é formada por células epiteliais de junções compactas ▪ A absorção do fármaco pelo encéfalo vai depender da solubilidade lipídica das formas não ionizadas e livre de um fármaco → quanto mais lipofílico, maior chance de atravessar BHE ▪ A função do BHE é bem preservada, exceto na inflamação das meninges e do encéfalo que causa aumento da permeabilidade local ▪ A insulina cruza a BHE por pinocitose e não por difusão Ossos ▪ Os antibióticos do gruo da TETRACICLINA e os metais pesados podem se acumular nos ossos por adsorção à superfície dos cristais e por incorporação final a sua estrutura cristalina ▪ O osso pode funcionar como reservatório para liberação lenta de compostos tóxicos como chumbo e radio → seus efeitos persistem por muito tempo após o termino da exposição ▪ A destruição local da medula óssea pode levar redução do fluxo sanguíneo e prolongar o efeito de reservatório, causando maior destruição direta aos ossos, devido o isolamento do agente toxico da circulação → é criado um circulo vicioso no qual quanto maior a exposição ao agente toxico, menor sua taxa de eliminação ▪ A adsorção do fármaco à superfície do cristal ósseo e sua incorporação a estrutura cristalina são vantagens terapêuticas para pacientes com osteoporose Gordura: ▪ O tecido adiposo pode funcionar como um reservatório estável, devido sua lenta irrigação sanguínea ▪ Muitos fármacos podem ser armazenados por solubilização física na gordura neutra ▪ Nos indivíduos obesos o teor de gordura pode chegar a 50% e nas pessoas magras podem chegar a 10% do peso corporal REDISTRIBUIÇÃO - É um processo que atua junto com a metabolização e eliminação para cessação do efeito farmacológico após a interrupção do uso - Essa redistribuição é importante para cessar o efeito do fármaco principalmente quando se trata FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 de compostos altamente solúveis que atua no encéfalo ou no sistema cardiovascular, sendo administrados por via IV ou inalados ex. Anestésico intravenoso tiopental: ▪ É um fármaco lipossolúvel que atravessa facilmente a BHE ▪ Esse fármaco atinge uma concentração encefálica máxima pouco após sua injeção intravenosa ▪ As concentrações plasmáticas e encefálicas do tiopental diminuem a medida em que ele é redistribuído para outros tecidos, músculos e tecidos adiposos ▪ A redistribuição é o mecanismo pelo qual a anestesia com o tiopental é interrompida → sua depuração é muito lenta – Meia vida de eliminação de uma única dose é de 3- 8h ▪ A concentração do fármaco no encéfalo mantém-se proporcional ao nível plasmático porque há pouca ligação do tiopental com componentes encefálicos → por isso, o inicio e a cessação dos efeitos anestésicos são relativamente rápidos e estão diretamente relacionados com a concentração do fármaco no encéfalo TRANSFERÊNCIA PLACENTÁRIA DOS FARMACOS - A transferência dos fármacos através da placenta é importante porque alguns causam anomalias no feto em desenvolvimento - A lipossolubilidade, a extensão da ligação plasmática e o grau de ionização dos ácidos e bases fracas são determinantes no processo de transferência do fármaco pela placenta - A placenta funciona como uma barreira seletiva para proteger o feto contra os efeitos deletérios → membros da família de transportadores ABC limitam a entrada dos fármacos e outros xenobióticos na circulação fetal por meio do efluxo vetorial da placenta para a circulação materna - O plasma fetal (pH 7,0 – 7,2) é ligeiramente mais ácido que o plasma materno (pH 7,4) → por isso há o sequestro iônico dos fármacos básicos METABOLISMO DOS FÁRMACOS - Vários agentes terapêuticos lipofílicos não entram facilmente no ambiente aquoso da urina - O metabolismo dos fármacos e de outros compostos xenobióticos em metabolitos mais hidrofílicos é essencial para sua eliminação - Três aspectos são essenciais para o metabolismo do fármaco: 1. Cinética de primeira ordem: Na maioria dos fármacos em suas faixas de concentrações terapêuticas, a quantidade de fármaco metabolizado por unidade de tempo é proporcional a sua concentração plasmática (Cp) e a fração do fármaco removido por metabolismo é constante (cinética de primeira ordem) 2. Cinética de ordem zero: Para algumas substancias (ex. fármacos como etanol e fenitoina) a capacidade metabólica é saturada com concentrações alcanças e o metabolismo atinge ordem zero → isso significa que a quantidade de fármaco metabolizada por unidade de tempo se torna invariável/constante 3. Enzimas biotransformadoras induzíveis: Os principais sistemas que metabolizam os fármacos são induzíveis, sendo enzimas de espectro amplo com algumas variações genéticas → fármacos que atuam como substratos em comum para uma enzima metabolizante pode interferir no metabolismo de outros, ou ainda um fármaco pode induzir ou aumentar o próprio metabolismo ou de outros fármacos - De maneira geral as reações metabólicas dos fármacos produzem metabolitos inativos mais polares (prontamente excretados do corpo) ou produzem metabolitos com atividade potente ou propriedades toxicas - Alguns dos sistemas que transformam fármacos em metabolitos inativos também geram metabolitos biologicamente ativos dos compostos endógenos (ex. biossíntese dos esteroides) - A biotransformação dos fármacos ocorre principalmente no fígado e envolve as reações: o Fase 1: Oxidação, redução ou reação hidrolítica e atividades das CYP o Fase 2: Conjugação do produto de fase 1 com uma segunda molécula e algumas outras reações - Outros órgãos com capacidade metabólica para os fármacos são: Trato GI, rins e pulmões - As enzimas que metabolizam os fármacos, especialmente a CYP são induzíveis por alguns fármacos e inibidos por outros e substratos competitivos FARMACOLOGIAWeslley Jonathan P4 REAÇÕES DE FASE 1 - São reações catabólicas (OXIDAÇÃO, REDUÇÃO OU HIDRÓLISE) e seus produtos são quimicamente mais reativos → as vezes são até mais tóxicos ou carcinogênicos que o fármaco orginal - As reações de fase 1 normalmente introduz na molécula um grupo reativo com a HIDROXILA → Esse processo é chamado de FUNCIONALIZAÇÃO - Esse grupo reativo serve de “ponto de ataque” para o sistema de conjugação ligue um constituinte – ex. GLICURONÍDIO → por isso que as reações de fase 1 frequentemente precedem as reações de fase 2 - Enzimas hepáticas CYP metabolizam os fármacos e estão inseridas no REL → Os fármacos devem atravessar a membrana plasmática dos hepatócitos para chegar até elas - As moléculas polares demoram mais tempo para atravessar a membrana que as lipossolúveis (exceto quando há mecanismos específicos de transporte) → por isso, o metabolismo intracelular é importante para fármacos lipossolúveis, enquanto fármacos polares são pelo menos parcialmente eliminados na forma inalterada na urina. Reação de hidrólise: ▪ Ocorre no plasma e em muitos tecidos ▪ Tanto as ligações éster como as ligações amida (estas menos facilmente) são suscetíveis à hidrólise. ▪ A redução é muito menos comum na fase 1 que a oxidação, mas a varfarina é inativada por intermédio da redução de uma cetona em um grupo hidroxila pelo CYP2A6. Profármacos: ▪ São compostos farmacologicamente inativos que são convertidos em suas formas ativas quando metabolizados ▪ Essa abordagem pode aumentar a quantidade de fármaco ativo que alcança seu local de ação ▪ Os profármacos inativos são convertidos em metabolitos biologicamente ativos pela hidrolise de uma ligação éster ou amida ▪ ex. Enalapril é um fármaco inibidor da eca (usado para tratar hipertensão) que é relativamente inativo e se torna ativo após ser convertido por ação de uma esterase em enalaprilato diácido REAÇÕES DE FASE 2 - São reações sintéticas (ANABÓLICAS) e incluem conjugação (ligação de um grupo substituinte) que geram produtos INATIVOS → O sulfato ativo metabólito do minoxidil é um ativador do canal de potássio utilizado no tratamento da hipertensão grave - As reações de fase 2 ocorrem principalmente no fígado - Se a molécula de um fármaco ou um produto da fase 1 tiver uma “alavanca” adequada (ex. hidroxila, tiol ou amino) torna-se suscetível a conjugação - Os grupos químicos inseridos podem ser: ▪ Glicuronil ▪ Sulfato ▪ Metilo ▪ Acetil EXCREÇÃO DOS FÁRMACOS - Os fármacos são eliminados do corpo em sua forma inalterada ou como metabolitos - Exceto os pulmões, os órgãos excretores eliminam de forma mais eficaz os compostos polares que as substancias altamente lipossolúveis FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 - A excreção renal do fármaco é um dos principais mecanismos de eliminação dos fármacos administrados - As substâncias excretadas nas fazes são geralmente: ▪ Fármacos ingeridos pela via oral que não foram absorvidos ▪ Metabólitos dos fármacos excretados na bile ou secretados diretamente no trato GI e que não foram reabsorvidos - A eliminação pelo leite materno é importante pois podem afetar o lactente amamentado → possuem pouca capacidade desenvolvida de metabolizar xenobióticos Excreção renal: ▪ A excreção de fármacos e metabolitos na urina consiste em três processos: Filtração glomerular, Secreção tubular ativa e Reabsorção tubular passiva ▪ A quantidade de fármaco que chega ao lúmen tubular por filtração depende da TAXA DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR e da extensão de ligação plasmática dos fármacos → apenas a fração livre é filtrada ▪ No túbulo renal proximal mais fármacos são levados para o liquido tubular por secreção tubular ativa ▪ O fármaco no lúmen tubular pode ser reabsorvido de volta para circulação sistêmica ▪ No túbulo renal distal ocorre reabsorção passiva final das formas NÃO IONIZADAS das bases e dos ácidos fracos ▪ As células tubulares são menos permeáveis por isso a reabsorção passiva da forma IONIZADA DAS BASES E DOS ÁCIDOS FRACOS dependem do seu pH: • Urina alcalina – Aumenta a excreção dos ácidos fracos (pois estão e sua forma ionizada) → Os fármacos básicos são melhor reabsorvidos • Urina ácida – Diminui a excreção/ aumenta a reabsorção dos ácidos fracos (pois os ácidos estão na sua forma não ionizada) → Os fármacos básicos são mais facilmente eliminados ▪ No tratamento de intoxicação por fármacos, a excreção deles pode ser acelerada pela alcalinização ou acidificação da urina ▪ Nos recém-nascidos, a função renal é incipiente, em comparação com a massa corporal, mas se desenvolve rapidamente nos primeiros meses depois do nascimento. ▪ Na vida adulta, há um declínio lento da função renal (cerca de 1% ao ano), de forma que os pacientes idosos podem ter graus significativos de disfunção renal e frequentemente é necessário efetuar ajustes posológicos. Excreção biliar e fecal: ▪ Transportadores presentes na membrana canalicular dos hepatócitos secretam ativamente fármacos e metabolitos na bile ▪ Os fármacos e metabolitos na bile são excretados no trato GI durante o processo digestivo ▪ No trato GI podem ser eliminados nas fezes ou reabsorvidos pelo intestino → os metabolitos conjugados podem necessitar de hidrólise enzimática pela microbiota ▪ A recirculação êntero-hepática quando extensa pode prolongar a permanência do fármaco (ou de uma toxina) e seus efeitos, antes da eliminação por outras vias ▪ Para interromper o ciclo êntero-hepático, podem ser administradas substâncias por via oral de forma a ligarem-se aos metabólitos excretados na bile ▪ Quando não reabsorvidos são excretados nas fezes Leite materno: ▪ A excreção do fármaco por suor, saliva e lagrimas é quantitativamente desprezível → a excreção pelo cabelo e pele são uteis para investigação forense ▪ O leite materno é mais ácido que o plasma e por isso compostos básicos podem ficar ligeiramente concentrados → a FARMACOLOGIA Weslley Jonathan P4 concentração dos compostos ácidos no leito materno é menor que a do plasma ▪ Compostos não ionizados (ex. etanol e ureia) podem entrar no leite materno e alcançar a mesma concentração do plasma independentemente do pH do leite ▪ O leite materno também pode conter metais pesados originados da exposição ambiental ▪ A administração de fármacos às mulheres que estão amamentando impõe o cuidado geral de que o lactente amamentado ficará exposto até certo ponto a esses compostos ou a seus metabólitos.
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