COLEGIO INEM SANTIAGO PÉREZ “SER CULTOS PARA SER LIBRES” TALLER GUÍA 2 ABSORCION FARMACIA GENERAL – AURA REYES 1. Realizar la lectura del taller y describir y dibujar en sus cuadernos cada una de las etapas de la absorción de un fármaco 2. Se evaluará lo realizado en clase y a través de un corto examen el viernes 15 de abril. Farmacocinética: absorción Para que un medicamento cumpla su acción FARMACOCINÉTICA (paso de los fármacos a través del farmacológica en el sitio de acción es necesario que sufra organismo) Es la rama de farmacología que estudia el los mecanismos de la absorción. Esto implica paso de los fármacos a través del organismo en función obligadamente el pasaje de dicho fármaco través de del tiempo y de la dosis. Comprende los procesos de membranas biológicas semi- permeables para finalmente absorción, distribución, metabolismo o biotransformación alcanzar la sangre. y excreción de los fármacos. La farmacocinética el Desde la sangre se distribuyen, circulan, se metabolizan y conocimiento de parámetro tales como el volumen finamente los metabolitos o moléculas de la misma droga aparente de distribución de una droga, que surge de inalterada sufren el proceso de la excreción. Solo una relacionar la dosis administrada con la concentración parte muy limitada de la terapéutica corresponde al plasmática alcanzada, dato útil para calcular la dosis fármaco que actúan localmente (Terapéutica local), sobre inicial de carga. todo en dermatología por aplicación tópica para efectos Otro parámetro es también la media plasmática o vida locales en piel y mucosas o en gastroenterología con media de eliminación de una droga (T ½) es el tiempo fármacos que actúan en la luz intestinal como los requerido para eliminar del organismo el 50% de la dosis antiácidos. de un fármaco. También es importante de la En la absorción de fármacos es sumamente importante biodisponibilidad que es la cantidad de droga que llega conocer los mecanismos por los cuales los fármacos a la circulación en forma inalterada, luego de los procesos atraviesan las membranas celulares ya que de dichos de absorción procesos dependerá, que la droga adquiera finalmente la Paso de los fármacos a través de las membranas concentración más conveniente en los sitios de acción. biológicas: Es indispensable conocer las estructura de la Los procesos de absorción de los fármacos comprenden membrana celular debido a su estrecha e importante los siguientes mecanismos: a) Difusión pasiva. b)Difusión relación con la farmacocinética, que implica el pasaje de a través de poros. c) Transporte activo. d) Endocitosislos fármacos a través de las membranas. La membrana Exocitosis. e) Otros sistemas celular consiste en una capa bimolecular de lípidos, con 1. TRANSPORTE PASIVO: las moléculas de los fármacos moléculas de proteínas intercaladas, que adquiere un atraviesan las membranas por transporte pasivo siguiendo espesor de 75 a 80 A. Los componentes de la membrana básicamente los siguientes parámetros: 1. Principio o ley celular son básicamente proteínas (52%), lípidos (40%) e de difusión de Fick: según este principio, cuando un hidratos de carbono (8%) y su estructura juega un rol muy sustrato alcanza una concentración equivalente o similar a importante en farmacología, como veremos, por lo cual ambos lados de una membrana semipermeable se resulta conveniente analizar resumidamente sus interrumpe el transporte neto. 2. Coeficiente de partición componentes. lípido/agua o grado de ionización. La inmensa mayoría de ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR los fármacos son ácidos o bases débiles que cuando Paso de los fármacos a través de las membranas están en solución pueden atravesar las membranas (componentes): Lípidos de la membrana: En la membrana celulares de acuerdo con su grado de liposolubilidad. Las existe un predominio de lípidos polares que son aquellos moléculas de fármacos se disuelven en las porciones que poseen un extremo polar hidrofílico y un extremo o lipídicas de las membranas y de esa manera llegan cola hidrofóbica, que se acomodan formando una fácilmente al medio intracelular tratando de igualar las estructura de bicapa. Las moléculas de agua orientan a concentraciones con el Medio extra- celular. De acuerdo a las moléculas lípidos de tal manera que la cola hidrofóbica este parámetro, la mayor o menor facilidad para la queda sustraída del contacto con el agua. Los difusión pasiva de los fármacos depende entonces de su constituyentes lípidos de la membrana, sobre todo los grado de liposolubilidad. 3. Gradiente de concentración a lípidos polares, son característicos de cada tipo de través de la membrana: A mayor concentración en un lado membrana o del órgano o tejido de que se trate y se de la membrana, mayor facilidad para el pasaje de la hallan determinados genéticamente. misma. El gradiente de concentración, en este caso Propiedades de la membrana constituye también un parámetro que determina la velocidad de la absorción. De acuerdo con estos Fluidez parámetros y principios, la difusión pasiva de los Flexibilidad medicamentos se realiza de acuerdo con el grado de Resistencia eléctrica liposolubilidad y el gradiente de concentración, Impermeabilidad relativa considerando que los fármacos en solución y ante la presencia de una membrana semipermeable siguen el principio de Flick. PRINCIPIO DE FLICK. En el caso de la absorción por las mucosas digestivas o por cualquiera de las vías parenterales, la concentración a ambos lados de la membrana no podrá nunca alcanzarse porque en el lado interno de la membrana esta la sangre que se lleva por distribución todas las moléculas que atraviesan las membranas por difusión pasiva. La difusión pasiva de los fármacos se realiza de acuerdo con el grado de liposolubilidad y el gradiente de concentración sin embargo, debe destacarse que los fármacos, a pesar de ser liposolubles, deben poseer también un grado de hidrosolubilidad, no muy bajo, puesto que es necesario que los fármacos, estén primero en solución acuosa para tener acceso a las membranas lipoideas. Influencia del pH en los procesos de absorción pasiva de los fármacos: La mayoría de los fármacos son ácidos o ABSORCIÓN DE LOS MEDICAMENTOS bases débiles, que en solución se encuentran en forma ionizada y no ionizada. La porción no ionizada de los fármacos es usualmente liposoluble y por lo tanto puede atravesar las membranas por difusión pasiva. La fracción ionizada, por su escasa solubilidad en lípidos, no puede atravesar las membranas celulares o lo hace escasamente. La distribución de la fracción ionizada de una droga, que no puede atravesar las membranas y de la fracción no ionizada, que si pasa las membranas por difusión pasiva, está determinada por el pKa de la droga, que es el grado de ionización de la misma a un pH determinado, y por el gradiente de pH de acuerdo con la ecuación de Henderson-Hasselbach. El concepto del pKa de los fármacos y su relación con los procesos de la absorción de las mismas, lejos de ser un concepto puramente académico, tiene importantes implicancias clínicas De acuerdo a lo explicado, un ácido débil como el ácido acetil-salicílico (aspirina) se absorbe mejor en medio acido. La absorción de la Aspirina ocurre principalmente en la mucosa gástrica. El pH del jugo gástrico es normalmente de 1.4 a 2.0 en esas condiciones la aspirina se encontrara prácticamente sin disociarse, en forma no ionizada en alta proporción (entre 90 a 99%) y conserva inalterada su liposolubilidad. La liposolubilidad y el gradiente de concentración positivo determinan la absorción. Las bases débiles que estén muy disociadas en el medio gástrico, prácticamente no se absorben en el estómago. Si se absorben fácilmente en el intestino donde el pH es de 6.6 a 7.4 lo que determina la no ionización de la base débil. En resumen las características de la absorción pasiva son: Principio o ley de difusión de Flick. Liposolubilidad o coeficiente de partición lípido/agua. Gradiente de concentración a través de la membrana. Influencia del pH en los procesos de absorción de los fármacos (pKa de bases débiles y de ácidos débiles) El pKa de una droga es el pH en el cual las concentraciones de las formas ionizadas, no ionizadas son iguales. No hay gasto de energía. Este transporte es el más utilizado por la mayoría de los fármacos 2. FILTRACION O ABSORCION CONVECTIVA O DIFUSION ACUOSA: Consiste en el pasaje de los fármacos a través de los canales o poros de las membranas celulares, siendo imprescindible que las moléculas poseen un tamaño adecuado para atravesar los canales y que sean hidrosolubles. Si los fármacos poseen esas condiciones la difusión por filtración dependerá de la presión hidrostática y la presión osmótica a ambos lados de la membrana. En general, muy pocas fármacos pueden atravesar las membranas por filtración acuosa habiéndose estimado que solamente aquellas que poseen un peso molecular no mayor a 100 o 200 y son hidrosolubles, podrían hacerlo, como ejemplo la urea, varios iones, moléculas de agua, el litio, etilglicol, metanol, etc. Las células endoteliales de los capilares sanguíneos tienen grandes poros o canales entre las células los que permiten el paso de moléculas de mayor tamaño (de un peso molecular de 20.000 a 30.000 Dalton). Sin embargo no todos los capilares poseen estos canales. 3. ABSORCIÓN POR TRANSPORTE ACTIVO El mecanismo de absorción por transporte activo difiere de los anteriores en las siguientes características: Usualmente se lleva a cabo en contra de un gradiente de concentración y mediante la participación de transportadores específicos. Estos transportadores son componentes de la membrana celular de naturaleza proteica o fosfolípidica que forman un complejo con la droga a transportar, difundiendo hacia el lado opuesto de la membrana donde el transportador libera el fármaco. Posteriormente vuelve hacia la superficie original de la membrana para repetir el transporte. Otra característica del transporte activo son: la selectividad, porque el transportador es específico para una sustancia o un grupo de sustancias emparentadas químicamente, y no para otras; la saturabilidad, ya que no existen cantidades ilimitadas del transportador y trae finalmente aparejado un elevado gasto de energía, que proporciona el ATP biotransformado por la enzima ATPasa que está presente en la membrana. La bomba de sodio es un proceso de transporte activo muy importante, imprescindible para la normal biología celular. En resumen las características del transporte activo son: En contra de un gradiente de concentración. Transportadores específicos (Macroproteínas) Selectividad Saturabilidad Gasto de energía. LA ENDOCITOSIS es el movimiento de materiales hacia adentro de la célula, por la vía de vesículas de membrana. LA EXOCITOSIS es el movimiento de materiales para afuera de la célula, por la vía de vesículas membranosas. Estos procesos permiten arreglos en la membrana para fluir de compartimiento en compartimiento, y requiere pensar a la célula como algo dinámico y no como una estructura estática. En la endocitosis, las membranas se invaginan (como cuando se mete un dedo a un globo inflado), para formar una vesícula, llevando de paso materiales dentro de la célula. Este proceso puede tomar diferentes formas, cada una involucrando su propia maquinaria celular específica En la fagocitosis (el equivalente a comer celular), la célula engulle deshechos, bacterias u otros objetos grandes. La fagocitosis se lleva a cabo en células especializadas llamadas fagocitos, donde se incluyen los macrófagos, neutrófilos y otros glóbulos blancos de la sangre. La invaginación produce una vesícula llamada fagosoma, las cual usualmente se fusiona con uno o más lisosomas conteniendo enzimas hidrolíticas. Los materiales en el fagosoma son rotos por estas enzimas y degradados. ABSORCIÓN POR ASOCIACIÓN DE PARES DE IONES Ciertos iones orgánicos pueden asociarse transitoriamente a la forma ionizada de una droga para formar complejos no cargados (como no ionizados) Cationes orgánicos se unen así a aniones formando un par iónico. Así se explicaría la absorción de compuestos altamente ionizados como los ácidos sulfonicos(ácidos) y los compuestos de amonio cuaternario(básicos) a través de la mucosa intestinal, formando un complejo neutro de ion apareado, que pasa por difusión pasiva la membrana lipoide.