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FARMACOCINÉTICA COMPLETO Fases envolvidas na resposta terapêutica aos medicamentos Fase farmacêutica: desintegração e dissolução do princípio ativo do medicamento Fase farmacocinética: absorção, distribuição, metabolização e excreção de medicamentos Fase farmacodinâmica: ligação com receptor e efeito do medicamento Farmacocinética: absorção Vias de adm de medicamentos - intravenosa: sem absorção - intramuscular, subcutânea, oral, retal: ocorre absorção Medicamento entra na corrente sanguínea, medicamento livre vai até biofase, se liga ao receptor e na biofase ocorre o efeito do medicamento( farmacodinâmica) Medicamento livre ou ligado a depósitos teciduais (como albumina), no plasma Medicamento livre pode ser biotransformado, se transforma em metabólito e é excretado Absorção É uma série de processos pelos quais uma substância externa a um ser vivo nele penetrem sem lesão traumática Absorção de fármacos - Fármacos apolares, conseguem chegar à corrente sanguínea por difusão passiva, atravessando a membrana das células do intestino, a favor do gradiente de concentração (maioria bases ou ácidos fracos de baixo peso molecular, em sua forma apolar em determinado pH e lipossolúveis- atravessam membrana fosfolipídica) - menos frequente: fármaco polar, atravessam por transporte ativo(ex. Ldopa) e difusão facilitada via moléculas transportadoras de membrana, ou canais aquosos (difusão passiva) - menos comum: transporte por vesículas/ lisossomos Tipos de barreiras tissulares - mucosa gastrointestinal - barreiras epiteliais: pele, cornea e bexiga - barreira hematoencefalica - barreira hemotesticular - barreira placentaria - barreiras capilares Separam meio externo do meio interno Tipos de células e substâncias absorvidas Células ciliadas do pulmão: substancias voláteis( anestésicos voláteis) ou substancias de tamanho de 1 micra de tamanho; Revestimento de mucosa sublingual: substancias para efeito rápido (ex. vasodilatadores cardíacos) Células epiteliais do intestino: ciliadas; alta superfície de absorção; substancias solúveis de membrana atravessam a barreira ; maior forma de absorção, grande importância Células de revestimento de mucosa retal Mucosa gastrointestinal Células possuem na membrana da borda livre: microvilosidades aumentam área de absorção Substancia só consegue atravessar pelo citoplasma pq entre as células há proteínas que impedem que a substância atravesse no espaço entre as células → zona de oclusão Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 2 Fármacos apolares → membranas → citoplasma → interior do organismo Influência do pH do meio na absorção de medicamentos adm pela via oral pKa: ph onde molécula do fármaco está 50% ionizado e 50% não ionizado - moléculas não ionizadas apolares atravessarão as membranas celulares por estarem apolares e lipossolúveis - ionizadas: não atravessarão as membranas, não serão absorvidas Equação de Henderson-Hasselbach para cálculo da porção ionizada e não ionizada de fármacos - ácido fraco é absorvido no estômago - base fraca é absorvida no duodeno - base fraca é apolar no meio levemente alcalino - o pH influencia na absorção do medicamento mas depende do pKa dele - os medicamentos acidos são melhores absorvidos quando o pH é menor que o Pka dele e os medicamentos básicos são melhores absorvidos quando o pH é maior que o pKa (ficam na forma molecular e não dissociada) Ácidos - ácidos fracos tem maior chance de serem absorvidos no estomago(ph acido), porque ficam em sua forma não ionizada, apolar, lipossolúveis Bases - bases fracas são melhores absorvidas em pH alcalino, como no duodeno, sendo pouco absorvidas no estomago Glicoproteína P( P-gP) Encontrada no fígado, rins, cérebro, TGI Proteção do organismo contra xenobióticos, excretando-os na bile, urina e no lúmen intestinal e previne acúmulo no cérebro Reconhece e transporta uma serie de compostos, sejam de caráter neutro, carga + ou hidrofóbicos, impedindo seus acúmulos intracelularmente= proteção a substancias que poderiam alterar sua homeostase → para isso, uso de ATP Múltipla resistência de alguns tipos de células neoplásicas a diversos fármacos: células com glicoproteína que impede que fármaco entre na célula, glicoproteína “joga” fármaco para fora da célula(transporta-os para a parte externa das células de diversas partes do organismo), e impede a ação dele Auxilia a não intoxicação celular e muitas vezes, impede o próprio efeito do fármaco Relacionada também com interações medicamentosas que ocorrem mediante coadministração de diferentes fármacos com seus substratos, indutores e/ou reguladores da P-gP→ papel importante no efeito que queremos no organismo Barreiras capilares - capilares contínuos com máculas: grande maioria dos capilares do organismo (músculos, vísceras,ossos) apresentam zonas frouxas na junção entre as células que permitem a passagem de substancias quimicas não ligadas a proteínas plasmaticas saiam do seu interior e alcançar o espaço extracelular (medicamentos ligados a proteínas não alcancam biofase e nem tem efeito farmacológico, ficam na corrente sanguínea) - capilares fenestrados com diafragma: presentes em órgãos excretores e secretores como glomérulos renais e glandulas salivares, pancreática e hipofisária; as fenestrações ou janelas podem ou não estar cobertas por diafragma ; se abertas entre as células permitem o livre acesso das substancias quimicas livres, isto é, aquelas não ligadas a proteinas plasmaticas para os espaços intercelulares - capilares contínuos com bloqueio completo: únicos capilares do organismo que tem os espaços intercelulares completamente ocluídos, sendo a travessia pelo interior das células epiteliais destes capilares a única forma de passagem de uma substancia quimica para o espaço extracelular; estão Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 3 presentes na barreira hematoencefálica; só passam substancia lipossolúveis de pequeno tamanho(SNC fica livre de substancias que atuam no SNperiferico, e impede que medicamentos adentrem o cérebro) , ou presença de proteínas que levam as substancias para dentro do célula (transporte ativo) - capilares sinusóides: presentes no figado e órgãos hematopoiéticos (MO, figado, baço); poros sem diafragma; amplo espaço entre cels endoteliais e lamina basal é descontinua; macrófagos em torno de paredes; intenso intercambio de substancias entre sangue e tecidos e a entrada ou saída de células sanguíneas; ex. sistema porta// facilita para figado fazer biotransformação de substancias Barreira placentária: - possibilita um contato entre o feto e a mãe e a troca intensa de substancias/nutrientes/ anticorpos - qualquer medicamento lipossoluvel e de baixo peso molecular no plasma, sais e agua podem atravessar a membrana placentária por difusão simples; glicose por difusão facilitada; TA para aminoácidos e pinocitose para macromoléculas - feto com sistema de biotransformação diferente, sendo que os efeitos podem ser muito diferentes dos da mãe→ concepto mais sensível a fármacos do que a mãe Efeitos adversos de fármacos no desenvolvimento fetal Durante a nidação, pode ocorrer morte fetal ou gravidez continua de forma anormal Período mais crítico para efeito de fármacos: fase embrionária, até 3 meses: ocorre desenvolvimento de órgãos, podendo ocorrer as grandes malformações - teratogenese: substancias quimicas podem afetar a formaçãodo feto -> talidomida (medicamento utilizado para enjoo que produz um metabolito fetotóxico, só descobriram depois) Medicamento agindo na fase fetal, atua no crescimento e maturação dos órgãos, dando apenas distúrbios funcionais Grande parte dos medicamentos são contraindicados nos primeiros 3 meses de gravidez Categorias de segurança de fármacos durante a gravidez A- Sem risco para feto B- Sem evidencia de riscos em humanos C- Riscos não podem ser descartados D- Evidencia positiva para risco ao feto X- contraindicado à gestação Efeito do medicamento sobre a lactação Ocorre transferência de fármacos pelo leite Criança recebe leite como única forma de alimentação Maior sensibilidade, biotransformação se dará de forma diferente também Barreira hematoencefálica Capilares com bloqueio completo → substâncias especificas que atravessam barreira e atuam sobre os neurônios do SNC// substancias pequenas, lipossolúveis conseguem atravessar pela membrana apolar, que tb conseguem atravessar a barreira placentária - hematoencefalica e cerebroliquórica: impede a passagem de substancias polares ou de peso molecular elevado para o SNC - a barreira é formada por capilares com paredes continuas, poucas vesículas de pinocitose, associadas a celulas endoteliais, unidas por extensas junções intimas e pequenas expansões das células da glia Barreira testicular (hemotesticular): A barreira impede a saida de testosterona; impede que o sistema imune entre em contato com as proteinas constituintes de espermatozoides (possuem caracteristicas antigenicas) - substancias lipossolúveis atravessam a barreira e outras subst. Talvez precisem de algum transportador para chegarem ate células do testículo Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 4 Fatores que podem influenciar a biodisponibilidade de fármacos administrados por via oral Biodisponibilidade= mensura a qntd de medicamento que chega inalterado na corrente sanguínea - Propriedades físico químicas do fármaco (processo de produção do fármaco) - Ingredientes farmacotécnicos e características das formas farmacêuticas - Fatores fisiológicos e características do paciente Farmacocinética: distribuição Medicamentos já chegaram à corrente sanguínea, podendo estar em sua forma livre ou forma ligada no plasma Parte livre → biofase e efeito farmacológico (apenas ele consegue alcançar seus receptores) Parte ligada a proteína plasmática não alcança biofase e não causa efeito farmacológico → deposito que cria equilíbrio entre medicamento ligado e o livre alterando a concentração livre do medicamento na corrente sanguínea Medicamentos ligados aos depósitos teciduais, que funcionam como compartimentos em que mantem- se a concentração do medicamento e o volume de medicamento livre no organismo Distribuição de medicamentos: 1- Ligação de medicamentos a proteínas plasmáticas • quantidade significativa de medicamento absorvido por um organismo -> se liga de forma reversivel às proteinas plasmáticas • somente a fração livre do medicamento tem capacidade de deixar o plasma e alcançar seu sitio de ação (tecidos) • equilibrio dinamico: fração ligada a proteinas plasmáticas/fração livre do medicamento -> quando a fração livre abandona a circulação uma porção do medicamento ligado se libera das proteínas refazendo este equilibrio, por isso considera a ligação com proteinas plasmaticas um reservatorio circulante de medicamento potencialmente ativo **dose utilizada farmacologicamente leva em conta a ligação com proteínas circulantes Ligação de medicamentos concomitantes a proteínas plasmáticas A ligação concomitante de dois medicamentos com alta porcentagem de ligação plasmática pode ocasionar um aumento da atividade ou da toxicidade de um deles → dois medicamentos competindo pelo mesmo sitio de ligação de uma proteina faz com que um deles seja deslocado para a forma livre, acarretando aumento dos efeitos farmacológicos ou toxicos (um deles vai estar mais ligado a proteinas do que o outro, dessa forma o que não está ligado vai possuir uma concentração livre muito maior do que deveria ser, promovendo o efeito da toxicidade ou aumento da atividade) Interação medicamentosa depende se a concentração do fármaco livre tem efeito toxico ou não (dependendo da janela terapêutica dos Fármaco livre: chega até o órgão e se difunde, tem alta concentração, um efeito muito intenso mas pouco duradouro (pico de efeito rápido mas cai rápido também), pois depois que passa pelo figado e rim, é metabolizado e excretado. Se o medicamento se liga a uma proteina, a parcela livre vai até o órgão e tem seu efeito menos intenso, efeito com maior duração, pois ocorre um equilibrio dinamico entre o que está ligado e o livre: ligado vai se soltando aos poucos, conforme os livres vao sendo utilizados, além disso, como estão ligados a proteínas não são excretados em grandes quantidades pelo rim Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 5 medicamentos)→ deve-se pesquisar na bula se a interação é segura ao paciente Uma porcentagem de ligação de um medicamento a proteinas plasmaticas maior do que 80% pode restringir sua disponibilidade extravascular, retardando ou facilitando sua eliminação, dependendo dos processos envolvidos Exemplos: - o uso de anti-inflamatórios como a oxifenilbutazona+ anticoagulantes orais (varfarina) → aumenta o tempo de coagulação do paciente → aumenta da probabilidade de sangramento. Proteínas plasmáticas -albumina: proteina mais importante envolvida na ligação de um medicamento - beta-globulina e a glicoproteína acida • medicamentos ácidos preferem a albumina • medicamentos basicos preferem a beta-globulina e as glicoproteinas ácidas Hipoproteinemia - indivíduos caquéticos, desnutridos ou alcoólatras crônicos portadores de insuficiência hepática - aumento da toxicidade de medicamentos que apresentam alta afinidade a essas proteínas (não se liga a proteina, a concentração livre fica alta) - diminuição de tempo de efeito de outros fármacos, devido a excreção aumentada Parâmetros farmacocinéticos calculados a partir de gráficos concentração plasmática X tempo Dados importantes para avaliar a farmacocinética de um medicamento: Cmax: pico de concentração máxima Tmax: tempo de pico de concentração máxima ASC: área sob curva de concentração sérica 1- Concentração 0: momento em que medicamento é administrado e está dissolvido em líquidos do sistema digestório 2- Medicamento absorvido por difusão passiva 3- Medicamento chega a corrente sanguínea: Cmax 4- Medicamento começa a se distribuir para outros compartimentos do organismo, sai da corrente sanguínea → biofase: inclinação e decaimento da concentração plasmática do fármaco 5- Biotransformacao e excreção do fármaco Diferentes vias de adm de medicamento Apesar de curvas serem diferentes, podem ate mesmo ter a mês a área sob a curva, mas com diferentes Cmax e Tmax Sem absorção: “sem curva de subida” - Intravenosa: sem processo de absorção; concentração máxima e depois há distribuição e exceção de medicamento Com absorção: “curva de subida” - Intramuscular: de acordo com fármaco, pode subir mais rapidamente que a via subcutânea e oral; Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 6 - subcutânea: curva sobe menos inclinadado que intramuscular, mas também alcanca Cmax e se redistribui - oral: subida menos íngreme Biodisponibilidade: Mede a quantidade de um medicamento que, ao ser administrada a um organismo vivo, atinge de forma inalterada a circulação sanguinea (chega livre na corrente sanguinea) ex. 100mg de farmaco adm por VO; 70mg foram absorvidos inalterados -> biodisponibilidade de 70% Os dados de biodisponibilidade são utilizados para determinar: - a quantidade de um fármaco contido em um medicamento absorvido a partir de uma determinada forma farmacêutica - a velocidade de absorção do fármaco - a permanência do fármaco nos líquidos do organismo e sua correlação com as respostas farmacológicas e/ou toxicas - importante para a determinação da posologia de um medicamento e da sua forma farmacêutica. Bioequivalência: Estudos comparativos -> duas ou mais formulações diferentes contendo o mesmo principio ativo, administrado na mesma dose, pela mesma via e na mesma especie animal Bioequivalentes são dois medicamentos com os mesmos parametros farmacocinéticos: mesma área sob a curva, mesmo Tmax, mesmo Cmax Utilizados para: - avaliação entre especialidades farmaceuticas com o mesmo principio ativo, porem de fabricantes diferentes - mudanças em procedimentos farmacotecnicos - a bioequivalencia é utilizada para a libração de medicamentos genéricos Medicamentos genéricos • medicamentos genéricos são regulamentados por uma lei e resolução da ANVISA • o requisito fundamental para o registro de medicamentos genéricos é a bioequivalencia • pode apresentar no maximo uma diferenca de 20% na biodisponibilidade e em parâmetros farmacocinéticos entre as 2 formulações para que 2 med prod por fabricantes diferentes sejam bioequivalentes Biodisponibilidade semelhante As principais medidas farmacocinéticas elaboradas e utilizadas para determinar se dois medicamentos trazem biodisponibilidade semelhante são: - pico da concentração máxima (Cmax) - área sob a curva (ASC) do perfil farmacocinético Bioequivalentes: equivalentes farmacêuticos + resultados de estudos de biodisponibilidade relativa estatisticamente equivalentes Faixa terapêutica - é faixa de concentração plasmática situada entre a concentração geradora de efeito terapêutico mínimo e a geradora de efeito tóxico→ efeito farmacológico - indice terapeutico (IT): divisão entre dose mínima para efeito toxico e dose mínima para efeito terapêutico → IT ideal > 10 - amplo indice terapeutico: ampla faixa de concentração que pode ser utilizada na clinica; relação entre efeito benéfico e sua toxicidade Índice terapêutico menor que 1 // entre 5 e 10 Estreita faixa terapêutica → IT baixo, deve-se prestar atenção, usar com cuidado, acompanhar paciente Ex. metadona: ao aumentar a dose, pode-se causar insuficiência respiratória Índice terapêutico maior que 10: Paracetamol: teria que aumentar a dose em 10x para ter ef toxico→ hepatite toxica, não necessariemente óbito Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 7 Janela terapêutica: - espaço entre efeito desejado e reação adversa: dose recomendada - faixa de concentração plasmática entre a dose eficaz mínima e a dose maxima permitida - corresponde a uma faixa plasmatica aceitavel na qual os resultados terapeuticos são positivos, sem risco de ef toxico marcante - ex: para crianças com peso inferior a 20kg a dose diaria do farmaco pode variar de 20 a40mg/kg; se a criança tiver 10kg a dose diaria pode ser no minimo 200mg e no maximo 400mg do fármaco de 8 em 3 , 3 doses -> a janela terapeutica diária varia de 200mg a 400mg Meia vida de eliminação - tempo necessario para que a concentração do farmaco no plasma reduza pela metade - é necessário uma meia-vida para alcançar 50% da concentração plasmática encontrada no estado de equilibrio; duas meias-vidas para alcançar 75%; tres meias vidas para alcançar 87,5%; quatro meias-vidas para alcançar 93,75% - ajuda na definição da posologia do medicamento: frequencia e dosagem indicadas para terapêutica - Via não intravenosa:para calculo, usa-se Cmax - Via IV: Cmax já do inicio do gráfico - meia vida pequena: cada dose funciona individualmente, não gerando acumulo, quando der segunda dose, não há mais concentração plasmática - meia vida longa: se tomar o medicamento com intervalos longos, cada dose funciona individualmente não gerando acumulos, se tomar com intervalos menores não funciona como doses individuais e tem um acumulo (até chegar ao steady state) Steady state ou estado de equil íbrio estável: • é o ponto em que a taxa de eliminação do farmaco é igual à taxa de biodisponibilidade (o tanto que é eliminado é igual a quanto está no plasma), ou seja, quando o farmaco encontra-se em concentração constante no sangue • na maioria das situações clinicas assume-se que o steady state leve de 3 a 5 meias-vidas para ser alcançado (3 a 5 doses) - a frequencia de adm do medicamento deve ocorrer antes de 4 meias vidas de eliminação, para que se possa alcançar o steady state → med deve ser adm antes que concentração tenda a zero: acumulo • possui um pico e um vale em relação a concentração, mas permanece sempre na mesma faixa (pico e o vale dentro da faixa terapêutica e mesma faixa de oscilação) Irregularidade na posologia: pode fazer alteração do steady state que oscila abaixo do nível terapêutico desejado → um medicamento que já alcançou a faixa terapêutica “caia” para a faixa subterapêutica- não utilização do medicamento ma hora certa ou a concentração errada Ex. doses abaixo da faixa subterapeutica pode levar a resistência bacteriana a certos antibióticos Dose de ataque Dosagem terapêutica com dose de ataque: para que a concentração comece alta para que se chegue ao steady state ou à faixa terapêutica mais rapidamente Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 8 Dosagem subterapeutica: steady state abaixo da faixa terapêutica, deve-se aumentar a dose , mas tomar cuidado para não chegar à faixa toxica T wash out: • é o intervalo de tempo em horas necessário para a eliminação total do fármaco do organismo, geralmente quando se quer introduzir um segundo • como leva-se uma meia vida para eliminar 50% da concentração plasmática, 2 meias vidas para eliminar 75%, 3 para 87,5% e 4 para 93,75%, o tempo de eliminação praticamente total é estimado entre 4 e 5 meias vidas Insuficiência real -> a meia vida é maior por causa da dificuldade de excreção, entao o steady state pode se estabilizar para cima da janela terapeutica, por isso, as vezes é necessario ajustar a dose do medicamento Area sob a curva (ASC -> AUC em ingles) : Extensão da área que está debaixo da curva - a ASC sera a somatoria das areas de triangulo e de todos os trapezoides de uma curva → quanto maior a área, maior a exposição do individuo a um medicamento administrado - extensão da exposição do paciente a um medicamento, sera usado a vários cálculos em farmacocinética - dosagens múltiplas: área de um pedaço do gráfico do steady state USO DE ASC - Qual dose, de quanto em quanto tempo, concentração plasmática esta dentro de valores farmacológicos, e dentro de janela terapêutica? - Calculo de índice terapêutico Antimicrobianos tempo-dependentes Taxa de morte de bacterias é influenciada pelo tempo que são expostas ao entimicrobiano → importância do tempo acima do MIC (concentração mínima inibitória) Bacterias gram + : > 40% do tempo acima do MIC Bacterias gram-: >80% de tempo acima do MIC Antimicrobianos concentração dependente Importante: ASC/ MIC Bacterias gram +: valor entre 30 e 50 Bacteriras gram -: valor acima de 100 Modelos farmacocinéticos - modelo farmacocinético 1 monocompartimental : Corpo é imaginado como um só compartimento -> local onde o farmaco penetra e é eliminado, concentração permanece alta; gráfico em forma de reta - modelo farmacocinético 2: Corpo com 2 compartimentos: o central (sangue) e o periferico (tecidos) -> o medicamento se divide entre os ”lugares” do organismo (eles “puxam” o medicamento), fazendo com que a concentração plasmática diminua; gráfico com 2 angulacoes **se a mesma concentração for colocada no modelo farmacocinético 1 e 2, em 1 a concentração ficará Dose única duplicada: - med com indice terapeutico estreito: passa da faixa toxica; ex.morfina • med com indice terapeutico amplo: nem sempre passa da faixa toxica Influenciam na posologia, frequencia, conj para medicamento usar na terapêutica Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 9 mais alta no plasma quando comparada com 2, pois não se divide com outros compartimentos - modelo tricompartimental: plasma(central), músculos e fibras musculares, tecido; gráfico com 3 angulacoes Volume de distribuição aparente Volume de liquido corporal: - na distribuição: agua corporal que representa cerca de 50 a 70% do peso do organismo é distribuida em 4 compartimentos: 1- liquido extracelular constituido de plasma sanguineo (4,5% do peso corporal)- 4L 2- liquido extracelular intersticial 10L (16%) e linfa (1-2%) 3- liquido intracelular (30 a 40%) 28L 42L total de agua no organismo: liquido intracelular e liquido extracelular 4- liquido transcelular (2,5%) -> inclui liquido cefalorraquidiano, intraocular, peritoneal, pleural, sinovial e secreções digestivas - distribuição de água corpórea de um ser humano de 70kg -> 28L volume intracelular, 14L extracelular Plasma< fluido extracelular < fluido intracelular < agua total do corpo Volume de distribuição aparente (Vda): - o volume de liquido necessário para conter a quantidade total de medicamento no corpo, na mesma concentração presente no plasma, isto é, o volume de liquido necessario para a concentração ficar “certa” VDa: dose adm/ concentração plasmática inicial (L/kg) X peso do individuo Substancias confinadas a compartimento plasmático : Vda baixo → restrição de distribuição no compartimento sanguíneo - 3 a 5: plasma e sistema circulatório - 10 e 20: fluido extracel + sangue e plasma -25 a 30: fluido intracelular VDa intermediário → 40 e 70L: medicam de distribuição homogênea, distribuído em toda agua do organismo/ fluido total do organismo Vda alto → Vda maior que 70 L: medicam abandona corrente e se acumula extravascular, possível que em liquido intracelular → diminui-se a concentração plasmática - se o Vda for alto o sequestro de medicamento é grande: se o Vda for alto e o medicamento for para tratar algo agudo a primeira dose deve ser dose de ataque, precisa da dose de ataque para “superar” o sequestro que ocorre e chegar até o steady state na faixa terapêutica; a dose de ataque faz com que ele chegue na faixa terapeutica mais rapido (se não for para tratamento agudo e o medicamento demorar para fazer efeito naturalmente não é necessario a dose de ataque, pois com ou sem a dose de ataque ele vai chegar na faixa terapeutica e vai demorar de qualquer jeito para fazer efeito) Utilidade do Vda - Vda dá informações uteis sobre a distribuição de medicamentos no organismo e auxilia na otimização de esquemas terapeuticos - Vda é um importante parametro para determinar o regime posológico do fármaco - VDa de anti depressivos são altos, mas não é necessário dose de ataque - vda para antibióticos são altos, e são necessários doses de ataque - grande volume de distribuição pode indicar que uma dose elevada do farmaco deve ser administrado para atingir a concentração adequada no local de ação (dose de ataque) Determinação da dose de ataque: • os farmacos que apresentam farmacocinética de primeira ordem levam 4 T ½ para atingirem a concentração plasmatica constante, caso iniciemos o tratamento a partir das suas doses de manutenção Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 10 • para que se atinja prontamente a dose corporal total é necessario iniciar o tratamento com uma dose de ataque • determinação: dose = concentração sanguinea desejada (Cd) X volume de distribuição (Vd) • ex: paciente com 60kg; Cd=6mg/L; Vd=0,25L/kg dose = 6 X 0,25 = 1,25mg/Kg dose de ataque = 1,5 X 60 = 90mg(primeira dose), e a partir da 2 dose, entra dentro de posologia clássica normal Variabilidade farmacocinética : necessário ajuste de doses nessas situações (pacientes idosos, críticos, acamados, obesos) → considerar:/ - o manitol e a insulina são substancias que após a administração intravenosa permanecem no espaço extracelular (plasma e intesticial) e, neste caso, o Vda tem um valor que é aproximadamente 10L - alcool e ureia tem distribuição homogenea por toda a agua do organismo -> Vda = 40 a 70L - substancias confinadas ao compartimento plasmatico: substancias quimicas quepraticamente não deixam o espaço vascular, como o corante azul de Evans que possui Vda para humano de 3 a 5L, isto é, somente o volume plasmático Farmacocinética: biotransformação Conceito: transformacao química de substancias dentro do organismo vivo, pode ocorrer nas celuas do figado, e em menor proporção em cels renais, pulmonares, epiteliais e do intestino, inativando o fármaco (termino de acao do fármaco), visando favorecer a eliminação( mais polares e menos lipossolúveis), ou a inativação farmacológica de medicamentos, ou ate mesmo a ativação de fármacos originalmente inativos (pró fármacos) , formando metabolitos ativos ou mesmo tóxicos\ Biotransformação de compostos lipossolúveis(substancias exógenas e endógenas) no fígado por mecanismos enzimáticos → enzimas citocrômicas metabolizadoras localizadas no reticulo endoplasmático liso Outros órgãos como rins, sangue, pulmão também possuem enzimas que fazem biotransformação de compostos, mas em menor quantidade em relacao ao figado Efeito de primeira passagem Toda substancia química absorvida chega ao figado pelo sistema porta Efeito de primeira passagem: biotransformação de fármaco pelos hepatócitos antes de alcançar a corrente sanguínea Ao alcançar corrente: chega ao restante do organismo, e faz o efeito farmacológico Fases de biotransformação de medicamentos Fármaco lipossolúvel absorvido no intestino →sistema porta → hepatócitos no RER e com enzimas citocrômicas: biotransformação de fase I – oxidação, hidrolise, redução (inativação, ativação ou transformação em substancia toxica): - maioria dos casos: fármaco ativo se transforma em inativo - minoria dos casos: fármaco inativo se transforma em ativo (ex. aspirina em acido acetilsalicilico) - toxico em não toxico - não toxico em toxico - igualmente, menos ou mais ativo - modificam os fármacos por introdução de radicais em suas estruturas Se aumentar hidrosolubilidade, alcança corrente e é excretado; Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 11 Se ainda lipossolúvel, e ainda não tenha polaridade necessária, segue para fase 2, conjuga-se a moléculassintetizadas para aumentar a hidrosolubilidade (ex. ácido glicurônico) e inativar o fármaco, alcançar a corrente para ser excretado pelos rins ou pelas vias biliares Caso não houvesse biotransformação do fármaco lipossolúvel, organismo não conseguiria ser excretada porque seria reabsorvida no rim Fármacos 1- Fármaco hidrofílico Não sofre tanto biotransformação hepática, vai para rim pela circulação, e é excretado de forma rápida Ex. penicilina cristalina 2- Fármaco lipofílico que não consegue ser metabolizado Absorvido rapidamente, passa pelo figado, mas não é biotransformado, então não consegue ser excretado, fica recirculando pelo organismo, pois néfron reabsorve// meia vida muito longa Ex. organoclorados 3- Fármacos lipofílicos - Conversão lenta no fígado em hidrofílico, biotransforma, e consegue ser excretado OU - Conversão rápida e completa no fígado para composto hidrofílico// fármacos com biodisponilidade pequena Citocromo P450 • enzima oxigenase de função mista ou mono- oxigenase • se liga ao monóxido de carbono (CO), fornecendo um produto com espectro de absorção com um máximo de intensidade em 450nm • as reações utilizando a via do citocromo P450 acontecem, geralmente, no sistema microssomal hepático, no interior do reticulo endoplasmático liso Enzimas citocrômicas CYP(citocromo P450) - variedades de famílias de gene codificam as CYP, enzimas classificadas em função do conjunto de aminoácidos que as compõem -utilizadas em reações de biotransformação de fase I Enzima CYP2D6- desmetilase(exemplo) - Citocromo P450 - Codificada geneticamente, responsavel pela metabolizacao e eliminação de aproximadamente 25% dos fármacos utilizados clinicamente - principalmente no figado, mas presente também no SNC - variações individuais na produção dessa enzima: polimorfismos genéticos→ diferentes indivíduos têm diferentes reações a medicamentos →classificacao de acordo com a atividade dessa enzima: metabolizadores ultrarrapidos X metabolizadores lentos X met extenso (normal) X met intermediário - se fármaco metabolizado mt rápido: eficácia pode ficar diminuída mas se for metabolizado lento: pode haver efeitos tóxicos → ao considerar dose, levar em conta a velocidade do metabolismo pelo CYP2D6 - testes farmacogenômicos hoje usados para identificar pacientes com variações para cyp2d6 - fenótipo pode ser determinado clinicamente pela adm de debrisoquina e avaliação da concentração do metabolito no plasma Fatores étnicos na variabilidade da CYP2D6: Met lentos - asiáticas: 2% - caucasianos: 6 a 10% Met ultrarrápidos - pop OM - norte africanas Inibidores da atividade da CYP2D6 podem acarretar interação medicamentosa Substancias que qnd adm juntas e usam mesma enzima para serem metabolizados → acarreta em interação medicamentosa Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 12 Fármacos que ao chegarem a enzimas cyp no figado, gastam tempo para adm este fármaco, e se amd outro fármaco, enzima não terá competência de metabolizar ambos, e altera farmacocinética deles, podendo afetar processos de eliminação Classificação dos inibidores de enzima cyp2d6 - inibidores potentes: metabolização inibida, aumenta concentração plasmática, e maior área sob a curva - inibidores moderados - inibidores fracos Indução enzimática do sistema microssomal hepático CYP450 Enzimas do sistema microssomal hepático são induzíveis, aumentam quando expostas a determinados medicamentos/ xenobioticos Aumento na síntese de RNAm e síntese de determinadas enzimas Tolerância farmacológica Diminuição no tempo ou na intensidade de ef farmacológico de um fármaco Ocorre quando 2 dif fármacos utilizam mesmo sistema P450 para ser biotransformado Indução e inibição de enzimas citocrômicas Indução Diminuição de concentração de fármaco e seu efeito: aumento de metabolização → • alguns medicamentos tem a capacidade de estimular a produção de citocromo, o que leva a um aumento da função enzimatica metabolizadora Álcool, omeprazol etc Inibição Aumento de concentração do fármaco, devido a menor metabolização Steady state de forma aumentada Eritromicina, quinidina etc Metabolismo de medicamentos Famílias CYP1, CYP2, CYP3 e em menor grau CYP4 estao envolvidas nesse metabolismo • algumas variações em alelos resultam em heterogenicidade farmacogenética entre indivíduos: estas variações são responsaveis pela resposta diferente que alguns indivíduos apresentam a determinados fármacos Variações nas respostas a farmacos: • variações individuais em alelos, principalmente na expressao dos CYP2C9, CYP2C19 e CYP2D6 pode gerar falha nos tratamentos -> efeitos toxicos • diferenças nas expressoes destes alelos estao associados a alguns tipos de cancer (CYP1A1, CYP1A2, CYP11) - familia CYP1 possui papel importante no metabolismo de xenobióticos; mutações de genes que codificam estas enzimas levam a doenças em seus portadores CYP e o futuro: • funcionamento das enzimas do citocromo P450 • diferenças individuas de seus alelos podem estar relacionadas doenças genéticas, cancer e efeitos toxicos de poluentes • este conhecimento poderá auxiliar nas diferenças de respostas dos individuos aos diferentes farmacos (farmacogenomica) CYP e suas isoformas: • isoformas: formas multiplas de uma enzima que catalisa o mesmo tipo de reação, apresentando afinidade por substratos diferentes, biotransformando, portanto, fármacos distintos: enzimas diferentes que possuem o mesmo papel metabólico na biotransformação, em diferentes tecidos e metabolizam diferentes substâncias Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 13 • as isoformas diferem na sua distribuição pelo organismo e na regulação de sua atividade, apresentando diferentes inibidores, indutores e farmacos marcadores Reações de fase II Reações sintéticas ou de conjugação: acoplamento entre medicamento a substrato endógeno como acido glicurônico, radicais sulfato, acetato, aminoácidos Facilitam excreção e inativam possíveis efeitos farmacológicos ainda existentes Mais importante: conjugação com acido glicuronico - o ácido uridini-difosfoglicurônico (UDPGA) é capaz de combinar-se com moléculas receptoras que podem ser bases ou ácidos fracos, fenois ou álcoois → formando os glicuronídeos, que tem polaridade suficiente para ser excretado Reações de conjugação de fase II de medicamentos - conjugação com glutationa -> papel extremamente importante na proteção dos hepatócitos e de outras células contra lesoes tóxicas, via sistema glutationa redutase (capta os radicais livres, mas é um sistema limitado, se tiver muito radical livre ela não da conta); o produto desta conjugação são normalmente os ácidos mercaptúricos - conjugação com sulfato -> fornece varios derivados sulfatados originarios de compostos organicos hidroxilicos alifaticos e aromaticos, tais como o fenol, o cloranfenicol e hormônios sexuais, este tipo de conjugação ocorre em varios estágios e envolve varias enzimas - conjugação com radicais acetato ou com acetilação que originam produtos acetilados com maior polaridade o que produz uma facilitação nos processos de excreção de agentes quimicos - conjugação com glicina ou glutamina ocorre envolvendo a coenzima A (CoA) Farmacocinética: Eliminação/excreção Retirada do fármaco inalterado (ex. metformina) ou de seus metabólitos do organismo - cerca de 90%: eliminação pela urina - 10%: fezes(biliar), ar expirado, lagrimas, suor,saliva, esperma, leite materno etc VIA RENAL Sangue chega pela artéria renal, que se ramifica em artérias menores até chegar a arteríola aferente renal, sangue passa pelo glomérulo, há filtração glomerular na cápsula de Bowman e o que não foi filtrado sai pela arteríola eferente, passa pelos vasos peri-tubulares ou por vasos retos, que convergem para certas veias, ate saírem do rim pela veia renal 2 milhões de nefrons filtram por dia 180L, mas maior parte do filtrado sofre reabsorção (sendo que vários fármacos podem ser filtrados e reabsorvidos) Vários elementos que não podem ser filtrados, como passam para urina? → processo de secreção tubular ativa Também há reabsorção tubular e difusão passiva através do epitélio tubular Urina: Todo filtrado – reabsorvido + secretado Moléculas de baixo peso molecular podem ser filtradas → sairão dos capilares glomerulares e entrarão na capsula de bowman→ se moléculas são hidrossolúveis, serao eliminadas pela urina, caso não encontrem moléculas transportadoras; se molécula lipossolúvel consegue se difundir pelas células epiteliais da bicamada lipídicas e estão mais propensas a sofrerem reabsorção; Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 14 Filtração glomerular 20% da eliminação de fármacos, maior parte segue para excreção Filtração de moléculas que não estão ligadas a proteínas plasmáticas Secreção tubular ativa Transporte ativo: transportadores na membrana que fazem a secreção das drogas Sistema saturável e podem ser inibidos Ex. penicilina é eliminada na urina mas apenas 10% das moléculas de penicilina conseguem ser filtradas, mas então como vai parar na urina? Por transportadores ativos que fazem secreção de penicilina - probenicida compete com penicilina pela proteina transportadora que faz sua secreção → se paciente tomar penicilina + probenicida: competem e probenicida usada para diminuir a excreção de penicilina e aumentar tempo de meia vida e sua ação no organismo\ Ex. digoxina é medicamento que apresenta toxicidade; verapamil é antiarrítmico; ambos competem pela mesma proteina secretora nos túbulos renais→ competem e circulam por mais tempo, representando perigo ao organismo Excreção: fatores que interferem com a eliminação de fármacos 1- Fatores ligados ao fármaco - solubilidade do fármaco : hidro ou lipossolúvel - ligação a proteínas plasmáticas - pKa (caráter ácido base) 2- Fatores ligados ao paciente - fluxo sanguíneo renal - presença de patologias - idade (com a idade, há perda de nefrons e diminui- se a função renal) - ph nos túbulos renais Ph e pka da droga na excreção renal de fármacos Ex. acido acetilsalicílico foi absorvido, distribuído e esta passando pelos túbulos renais: filtrado glomerular com acido acetil salicílico AAS pka AAS= 6,5; ph na capsula de bowman = 6,5 - 50% das moléculas não ionizadas, 50% de moléculas ionizadas - considerando que o fármaco ainda não esta metabolizado(inalterado, mais lipossolúvel): as moléculas não ionizadas são mais propensas a sofrerem reabsorção no túbulo proximal, mas moléculas ionizadas serao eliminadas na urina - se fármaco já estiver metabolizado, e chegar no túbulo, terá radical glicuronideo, hidroxila, radicais ou fármacos hidrossolúveis que cheguem aos túbulos: moléculas hidrossolúveis → estará mais propensa a sofrer excreção e ser eliminada Ingestão de bicarbonato Tampões biológicos, proteínas biológicas, pulmões e rins trabalhando para ajustes do ph → não altera ph plasmático, mas bicarbonato excessivo, é filtrado em maior quantidade e chega aos túbulos renais→ ph nos túbulos começa a aumentar, individuo alcaliniza sua urina → ph vai para 7,5 // pka AAS 6,5: ácido esta em ph que ficou mais alcalino (menor concentração de ions H+) → AAS se ioniza, e aumenta quantidade de moléculas ionizadas e diminui qntd de moléculas não ionizadas → consequência: diminuição da reabsorção de AAS , e maior eliminação do fármaco Ex. paciente usou droga acida e está intoxicado→ bicarbonato pode ser usado - fenobarbital é um ácido fraco → se houver intoxicação, a saída é dar bicarbonato Situação contraria: Paciente utilizando anfetamina (base fraca), se alcalinizar urina, aumenta a reabsorção, mas se acidificar urina, reduz absorção e aumenta velocidade de excreção Manejo do ph Farmacologia- Farmacocinética completa Paula Shiroma 15 Fornece o racional para tratamento de intoxicações de pacientes que sofreram ingestão excessiva de determinados medicamentos: - alcalinização da urina: aumenta a excreção de ácidos orgânicos fracos - acidificação da urina: favorece excreção de medicamentos com caráter básico Depuração renal (Clr) ou Renal Clearance (mL/min) Volume de plasma que contém a quantidade de substância que é removida pelo rim por unidade de tempo Calculada a partir de: Clr= (Concentracao urinaria X velocidade do fluxo urinário) / concentração plasmática Alguns exemplos de fármacos que precisam ter ajuste de dose para insuficiência renal utilizando o clearance de creatinina como padrão Via Biliar (fezes) SEM CICLO: Alguns fármacos serao eliminados através da bile podendo ou não ser armazenadas em uma vesícula biliar, droga eliminada para intestino, e eliminada pelas fezes Ciclo entero hepático: Droga era lançada ao intestino: parte será perdida pelas fezes e parte será reabsorvida, pq sais biliares facilitam a solubilização de compostos lipossolúveis, importantes para absorção de fármacos → drogas caem no sistema porta → retornam ao figado, parte é metabolizada e lançada na vesícula biliar e outra parte é lançada na veia cava e lançada em circulação sistêmica Importância de microbiota integra: se paciente usa antibiótico, pode ter alteração de microbiota e prejuízo em absorção de medicamentos, e prejuízo de ciclo entero hepático e aumentando a quantidade perdida pelas fezes, e diminuindo a quantidade de droga que é reabsorvida Mulheres que usam contraceptivo e tem disbiose, tem prejuízo de absorção e a droga fica menos tempo ciclando no ciclo entero hepático, mulher tem aumento de perda de drogas do hormônio contraceptivo pelas fezes Fatores que determinam a forma de excreção do medicamento a ser excretado: - tamanho da molécula - polaridade - medicamentos com peso molecular elevado, acima de 300, tem grande probabilidade de serem excretados pela bile Efeito da idade no conteúdo e atividade de enzimas do CYP450 Idoso: redução do conteúdo e expressão das enzimas CYP Clearance de antipirina: após os 60 anos, diminui-se o clearance de antipirina → maior a idade, menor clearance renal Menor chance de metabolizar drogas e eliminá-las, maior facilidade de intoxicação
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