Farmacocinética: Procesos Clave de Absorción, Metabolismo y Eliminación de Fármacos

Farmacocinética: Definición y Aplicaciones

La farmacocinética es la rama de la farmacología que estudia los procesos de liberación, absorción, distribución, metabolismo y excreción (LADME) de los fármacos en los diferentes fluidos, tejidos y órganos del sistema biológico.

Aplicaciones de la Farmacocinética

Comprender la farmacocinética es fundamental para:

• Desarrollar nuevos medicamentos.
• Seleccionar la vía de administración más adecuada.
• Diseñar la formulación farmacéutica óptima.
• Conocer la capacidad de acceso de un fármaco a órganos y tejidos específicos.
• Establecer las vías metabólicas que sigue un fármaco.
• Caracterizar los procesos de eliminación del fármaco del organismo.

Absorción Farmacológica

La absorción farmacológica es el proceso de transferencia de un fármaco desde su sitio de administración hasta el torrente circulatorio.

Mecanismos de Absorción

• Difusión lipídica: Paso a través de la membrana celular por disolución en la bicapa lipídica.
• Filtración: Paso a través de los poros acuosos de la membrana.
• Transporte facilitado: Utiliza una proteína transportadora de membrana, sin gasto energético.

Factores que Afectan la Absorción

Diversos factores influyen en la absorción de un fármaco:

• Gradiente de concentración: Diferencia de concentración del fármaco entre el sitio de administración y la sangre.
• Superficie de contacto: Área disponible para la absorción.
• Tamaño molecular: Moléculas más pequeñas suelen absorberse más fácilmente.
• Liposolubilidad: Capacidad del fármaco para disolverse en lípidos.

El coeficiente de reparto (CR) es la proporción en la que un compuesto se distribuye entre un medio hidrófilo (como el agua) y un medio lipófilo (como el aceite). Un mayor coeficiente de reparto indica una mayor lipofilicidad del fármaco, lo que generalmente facilita su paso a través de las membranas celulares.

Biodisponibilidad y Bioequivalencia

Biodisponibilidad

La biodisponibilidad se refiere al porcentaje y la velocidad con que la dosis administrada de un fármaco alcanza la circulación sistémica (sangre) y está disponible para ejercer su efecto en el organismo.

Factores que Afectan la Biodisponibilidad

• Efecto del primer paso hepático: Metabolismo del fármaco en el hígado antes de alcanzar la circulación sistémica.
• Solubilidad del fármaco: Capacidad del fármaco para disolverse en los fluidos biológicos.
• Inestabilidad química del fármaco: Degradación del fármaco en el tracto gastrointestinal o en otros sitios.
• Naturaleza de la formulación farmacéutica: Características del excipiente, forma de dosificación, etc.

Bioequivalencia

La bioequivalencia indica que dos medicamentos, que contienen el mismo principio activo en la misma dosis y forma farmacéutica, alcanzan concentraciones plasmáticas similares en el tiempo y, por lo tanto, se espera que produzcan efectos terapéuticos equivalentes.

Biotransformación Farmacológica (Metabolismo)

La biotransformación farmacológica es el proceso mediante el cual el cuerpo modifica químicamente la estructura de un fármaco, principalmente en el hígado, para convertirlo en compuestos más polares (hidrosolubles) y facilitar así su eliminación.

Este proceso ocurre principalmente en:

• Hígado
• Intestino
• Riñón
• Pulmón
• Piel

Enzimas Participantes en la Biotransformación

• Inespecíficas: Como las oxidasas de función mixta (sistema del Citocromo P450).
• Específicas: Como esterasas, amidasas y transferasas.

Efectos de la Biotransformación sobre un Fármaco

La biotransformación generalmente:

• Disminuye su volumen de distribución (Vd).
• Disminuye su vida media (t 1/2).
• Incrementa su excreción (al aumentar la hidrosolubilidad).
• Disminuye o modifica su actividad farmacológica.

La biotransformación puede generar diferentes tipos de metabolitos:

• Metabolito inactivo: Sin actividad farmacológica.
• Metabolito menos activo: Con actividad reducida comparada con el fármaco original.
• Metabolito activo: Con actividad farmacológica similar o diferente. Si el fármaco original era inactivo y se activa por metabolismo, se denomina profármaco.
• Metabolito tóxico: Con efectos adversos.

Fases de la Biotransformación

• Fase I: Reacciones no sintéticas o de funcionalización (oxidación, reducción, hidrólisis). Introducen o exponen grupos funcionales.
• Fase II: Reacciones sintéticas o de conjugación. Se añade una molécula endógena al fármaco o metabolito de Fase I (glucuronidación, sulfatación, acetilación).

Citocromo P450 e Interacciones

Citocromo P450 (CYP450)

El Citocromo P450 es una superfamilia de hemoproteínas (proteínas que contienen hierro) localizadas principalmente en el retículo endoplásmico de las células hepáticas. Son cruciales en el metabolismo de Fase I de una gran cantidad de fármacos y sustancias endógenas. Exhiben un máximo característico de absorción de luz a los 450 nm cuando están en forma reducida y unidos a monóxido de carbono.

Inhibición Enzimática

La inhibición enzimática ocurre cuando dos o más fármacos compiten por los mismos sitios activos de las enzimas biotransformadoras (ej., isoenzimas del CYP450). Esto puede reducir la velocidad de biotransformación de uno o ambos fármacos, llevando a un aumento de sus concentraciones plasmáticas y potencialmente a toxicidad.

Factores que Modifican la Biotransformación

Edad

• Neonatos: Presentan una baja capacidad para las reacciones de la Fase I y algunas de Fase II debido a la inmadurez de sus sistemas enzimáticos hepáticos.
• Ancianos: Pueden experimentar una reducción en la eficiencia de la biotransformación debido a la disminución fisiológica de la masa hepática y del flujo sanguíneo hepático con la edad.

Enfermedad Hepática

La insuficiencia hepática (causada por cirrosis, hepatitis, etc.) puede alterar significativamente la biotransformación farmacológica. Esto puede deberse a la disminución del flujo sanguíneo hepático, al daño directo de los hepatocitos (células del hígado) o a la reducción de la síntesis de enzimas metabolizadoras.