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1 Objectivo 1 – Estudar os princípios subjacentes à modelização farmacocinética-farmacodinâmica (PK/PD). 1.1. Entender a relação entre a dose e o efeito farmacológico, incluindo as representações gráficas habituais. Farmacodinâmica e Farmacocinética A interacção de uma molécula de fármaco com o receptor causa o início de uma sequência de eventos moleculares resultando numa resposta farmacológica. Farmacodinâmica Reflecte a relação entre a concentração do fármaco no local de acção e a resposta farmacológica, incluindo efeitos bioquímicos e fisiológicos que influenciam a interacção do fármaco com o receptor Pesquisas farmacológicas demonstram que a resposta farmacodinâmica produzida pelo fármaco é dependente da estrutura química da molécula de fármaco. Os receptores interactuam apenas com fármacos com uma estrutura química específica e os receptores são classificados de acordo com o tipo de resposta farmacodinâmica induzida. Como a maioria das respostas farmacológicas são resultado de interacções não covalentes entre o fármaco e o receptor, a natureza da interacção é geralmente assumida ser reversível e conforme a Lei de acção das massas. Uma ou mais moléculas podem interagir simultaneamente com o receptor para produzir uma resposta farmacológica. Tipicamente, uma única molécula interage com o receptor com um único local de ligação para produzir uma resposta: O esquema ilustra a Teoria da Ocupação e a interacção de uma molécula de fármaco com a molécula do receptor. Os seguintes pressupostos são feitos para este modelo: 1. O fármaco liga-se ao receptor como uma associação bimolecular e resulta num complexo fármaco-receptor dissociados como entidades unimoleculares. 2. A interacção do fármaco com o receptor é totalmente reversível 3. No modelo básico é assumido que um único tipo de local de ligação com um local por molécula. a. É também assumido que um receptor com múltiplos locais pode ser modelado após isto.

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Page 1: Objectivo 1 Estudar os princípios subjacentes à ... · Recentes teorias são baseadas em estudos in vitro em receptores de tecidos isolados e na observação das alterações conformacionais

1

Objectivo 1 – Estudar os princípios subjacentes à modelização farmacocinética-farmacodinâmica

(PK/PD).

1.1. Entender a relação entre a dose e o efeito farmacológico, incluindo as representações

gráficas habituais.

Farmacodinâmica e Farmacocinética

A interacção de uma molécula de fármaco com o receptor causa o início de uma sequência de

eventos moleculares resultando numa resposta farmacológica.

Farmacodinâmica

Reflecte a relação entre a concentração do fármaco no local de acção e a resposta

farmacológica, incluindo efeitos bioquímicos e fisiológicos que influenciam a interacção do

fármaco com o receptor

Pesquisas farmacológicas demonstram que a resposta farmacodinâmica produzida pelo

fármaco é dependente da estrutura química da molécula de fármaco.

Os receptores interactuam apenas com fármacos com uma estrutura química específica

e os receptores são classificados de acordo com o tipo de resposta farmacodinâmica induzida.

Como a maioria das respostas farmacológicas são resultado de interacções não covalentes

entre o fármaco e o receptor, a natureza da interacção é geralmente assumida ser reversível e

conforme a Lei de acção das massas.

• Uma ou mais moléculas podem interagir simultaneamente com o receptor para

produzir uma resposta farmacológica.

Tipicamente, uma única molécula interage com o receptor com um único local de ligação para

produzir uma resposta:

O esquema ilustra a Teoria da Ocupação e a interacção de uma molécula de fármaco com a

molécula do receptor.

Os seguintes pressupostos são feitos para este modelo:

1. O fármaco liga-se ao receptor como uma associação bimolecular e resulta num complexo

fármaco-receptor dissociados como entidades unimoleculares.

2. A interacção do fármaco com o receptor é totalmente reversível

3. No modelo básico é assumido que um único tipo de local de ligação com um local por

molécula.

a. É também assumido que um receptor com múltiplos locais pode ser modelado após isto.

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2

A ocupação de um local do receptor pelo fármaco não altera a afinidade de outras moléculas

de fármacos para se complexarem em outros locais de ligação (o modelo pode não ser

adequado para fármacos com locais alostéricos de ligação com o receptor).

Quantos mais receptores estiverem ocupados por fármaco, maior resposta

farmacológica é obtida até uma resposta máxima ser alcançada.

O conceito de ocupação do receptor é aplicado para mostrar como um agente pode provocar

uma resposta farmacológica (agonista) ou produzir uma resposta farmacológica oposta

(antagonista).

Basicamente podem ocorrer 3 tipos de resposta com o receptor:

1. Fármaco interactua com um receptor e provoca uma resposta farmacológica

máximaagonista.

2. Um fármaco que provoca uma resposta parcial (abaixo da máxima) agonista parcial

3. Um agente que não provoca resposta ao ligar-se ao receptor mas inibe a interacção

com o receptor de um segundo antagonista.

Um antagonista pode prevenir a acção de um agonista por inibição competitiva (reversível) ou

não competitiva (irreversível)

Assume-se que ‘Receptores de reposição’ estão presentes no local de acção porque uma

resposta farmacológica máxima pode ser obtida quando apenas uma pequena fracção de

receptores são ocupados por moléculas de fármacos.

Concentrações equimolares de diferentes de fármacos que se ligam ao mesmo receptor

podem originar diferentes respostas farmacológicas.

Actividade intrínseca é usado para distinguir a resposta farmacológica resultante de diferentes

moléculas de fármaco que se ligam ao mesmo receptor.

Potência de um fármaco é a concentração de fármaco necessária para obter um efeito

farmacológico específico, como o EC50 .

A teoria de ocupação do receptornão é consistente com todas as observações sendo então

proposta a Teoria da Taxa

Esta hipótese afirma que a resposta farmacológica não é dependente da concentração do

complexo fármaco-receptor mas depende da taxa de associação do fármaco e do receptor. (Cada

vez que uma molécula de fármaco ‘atinge’ um receptor, uma resposta é produzida.)

A teoria prediz que:

Um agonista pode associar-se rapidamente para formar um complexo com o receptor

e dissocia-se rapidamente para produzir uma resposta.

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Um antagonista associa-se rapidamente para formar um complexo com o receptor e

dissocia-se lentamente para manter uma resposta antagonista.

Ambas as respostas são consistentes com as respostas de saturação das doses de fármaco

observadas (sigmoidal),mas nenhuma teoria é suficientemente avançada para dar uma

descrição detalhada das interacções com receptores enzimáticos do tipo ‘chave-fechadura’ ou

‘encaixe-induzido’.

Recentes teorias são baseadas em estudos in vitro em receptores de tecidos isolados e na

observação das alterações conformacionais e de ligação com diferentes fármacos.

Mostram que podem ocorrer outros tipos de interacções entre a molécula e o receptor.

A resposta farmacológica na terapia com fármacos é um produto da adaptação fisiológica a

uma resposta do fármaco e a complexidade dos eventos moleculares que desencadeiam uma

resposta farmacológica é menos difícil de descrever usando uma abordagem farmacocinética.

O entendimento da resposta do fármaco é aumentado quando as técnicas de modelagem

farmacocinética são combinadas com a farmacologia clínica resultando no desenvolvimento de

modelos farmacocinéticos-farmacodinâmicos Usa dados derivados da concentração

plasmática de fármaco versus perfil de tempo e partir do curso do tempo do efeito

farmacológico para predizer a farmacodinâmica do fármaco).

RELAÇÃO DA DOSE COM O EFEITO FARMACOLÓGICO

O início, intensidade e duração do efeito farmacológico são dependentes da

dose e da farmacocinética.

Conforme a dose aumenta, a concentração no local do receptor

aumenta e a resposta farmacológica (efeito) aumenta até ao efeito máximo.

A relação entre a dose e o efeito farmacológico é mostrada na Figura 19.1 e a

mesma curva em logaritmo é mostrada na Figura 19.2

Um gráfico do efeito farmacológico com a dose numa escala linear resulta geralmente numa

curva hiperbólica com máximo efeito no ‘plateau’ (Figura 19.1) Os mesmos dados podem ser

‘comprimidos’ e colocados no gráfico numa escala log-linear

resultando numa curva sigmóide (Figura 19.2)

Para muitos fármacos, o gráfico de log dose vs curva de

resposta mostra uma relação linear num intervalo de dose entre

20 a 80% da resposta máxima, que inclui tipicamente o

intervalo de dose terapêutica para muitos fármacos.

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Para um fármaco que segue uma farmacocinética monocompartimental, o volume de

distribuição é constante, portanto a resposta farmacológica é proporcional ao log da

concentração plasmática de fármaco dentro de um intervalo terapêutico como mostrado na

(Figura 19.3)

Matematicamente, a relação na Figura 19.3 pode ser expressa pela seguinte

equação:

(19.1)

Onde: m – declive; e – a intercepção extrapolada; E – o efeito do fármaco à

concentração C

Resolvendo em relação a log C:

(19.2)

Contudo, após uma dose IV, a concentração do fármaco no corpo num modelo

monocompartimental aberto é descrita por:

(19.3)

Através da substituição da Equação 19.2 na Equação 19.3:

(19.4)

Onde: E0 – efeito à concentração C0

A resposta farmacológica a qualquer tempo após dose IV pode ser calculada teoricamente

através da Equação 19.4 o efeito farmacológico declina com um declive de (km/2,3).

A diminuição do efeito farmacológico é afectada pela constante de eliminação k e pelo

declive m.

Fármacos com grande declive, a resposta farmacológica declina rapidamente e requer a

administração de múltiplas doses sejam dadas em pequenos intervalos para manter o efeito

farmacológico.

A Equação 19.4 prediz que o efeito farmacológico irá declinar linearmente

em relação ao tempo para um fármaco que segue um modelo

monocompartimental com log dose-resposta farmacológica linear.

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Exemplo1: A relação entre a resposta farmacocinética e farmacodinâmica pode ser

demonstrada observando a percentagem de depressão da actividade muscular após uma dose

IV de (+)-tubocuranina.

O declínio do efeito farmacológico é linear em função do tempo

Para cada resposta farmacológica, o declive de cada curva é o mesmo.

Porque os valores para cada declive incluindo km são os mesmos, é assumido que a

sensibilidade dos receptores para a (+)-tubocuranina é a mesma para cada local de acção.

Exemplo2: com a dietilamida ou LSD (Figura

19.5).

Após uma dose IV do fármaco, o log

concentração do fármaco diminui

linearmente com o tempo excepto para um

breve período de distribuição

O efeito farmacológico, medido pelo

desempenho em cada sujeito, declina linearmente com o tempo.

Como o declive é orientado em parte pela constante de eliminação, o efeito farmacológico

declina muito mais rapidamente quando a constante de eliminação é aumentada devido ao

aumento do metabolismo ou da excreção renal.

Um aumento na resposta farmacológica é experimentado entre os pacientes com fármacos

com maiores meias-vidas.

1.2. Estudar a relação entre dose e duração do efeito farmacológico após um bólus IV.

RELAÇÃO ENTRE A DOSE E DURAÇÃO DA ACTIVIDADE (teff) APÓS BÓLUS IV

A relação entre a duração do efeito farmacológico e a dose pode ser inferida a partir da

Equação 19.3.

Após uma dose IV, assumindo um modelo monocompartimental, o tempo necessário para

qualquer fármaco declinar para uma concentração C é dado pela seguinte equação, assumindo

que o fármaco tem efeito imediato:

(19.5)

Usando Ceff para representar a concentração mínima efectiva do fármaco, a duração de acção

pode ser obtida por:

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(19.6)

Aplicações práticas:

a duplicação da dose não irá resultar numa duplicação da duração da acção farmacológica

efectiva.

a duplicação do t1/2 ou a diminuição correspondente no k resulta numa diminuição proporcional

da duração de acção.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________

PROBLEMA PRÁTICO

A CME (concentração eficaz mínima) de um certo AB é de 0,1 g/mL. Um fármaco segue um modelo

monocompartimental aberto e tem um volume de distribuição de 10L e uma constante de eliminação de

primeira ordem de 0,1 hr-1

.

1 – Qual é o teff para uma única dose IV de 100 mg deste AB?

O teff para uma dose de 100 mg é:

Para uma dose IV segundo um modelo monocompartimental . Assim:

2- Qual é a teff nova ou t’eff para este fármaco se a dose é aumentada 10 vezes para 1000 mg?

O t’eff para uma dose de 1000 mg é calculado por:

e

A percentagem aumentada no teff é encontrada por:

Este exemplo mostra que um aumento de 10 vezes na dose aumenta a duração de acção do fármaco (teff)

apenas em 50%

1.3. Perceber o efeito da dose e/ou da semi-vida de eliminação na duração da actividade

terapêutica.

EFEITO DA DOSE E/OU SEMI-VIDA DE ELIMINAÇÃO NA DURAÇÃO DA ACTIVIDADE

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Uma equação pode ser derivada para descrever a relação da dose (Do) e da meia-vida de

eliminação (t1/2) no tempo efectivo para a actividade terapeutica (teff):

A partir da Equação 19.8:

um aumento no t1/2 irá aumentar o teff numa proporção directa.

um aumento na dose D0 não aumenta o teff numa proporção directa

Apenas as soluções positivas da Equação 19.8 são válidas

Usando os dados gerados a partir da Equação 19.8. O aumento não-linear no teff é

observado com o aumento das doses.

EFEITO DA MEIA-VIDA DE ELIMINAÇÃO NA DURAÇÃO DA ACTIVIDADE

A eliminação de deve-se a processos de excreção e metabolismoalterações em qualquer um

destes processos :estados de doença, alterações patológicas na função renal ou hepática irão

diminuir a eliminação do fármaco t1/2 prolongadoretenção de fármaco no corpo

aumento da duração de acção do fármaco (teff) e aumento da possibilidade de toxicidade.

Exemplo: Para melhorar a terapia AB com os AB’s penicilina e cefalosporina os clínicos

prolongaram intencionalmente a eliminação destes fármacos dando um segundo fármaco,

probenecida, que inibe competitivamente a excreção renal do AB.

Exemplo: fármaco cujo t1/2 é de 0,75 horas e que é dado a uma dose de 2 mg/kg, o teff é de 3,24

horas.

Se o t1/2 é aumentado para 1,5 horas, o teff é aumentado para 6,48 horas, um aumento de

100%.

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o efeito da duplicação da dose de 2 para 4 mg/kg (sem alteração nos

processos de eliminação) irá apenas aumentar o teff para 3,98 horas, um

aumento de 22,8%.

O efeito do prolongamento da meia-vida de eliminação é um efeito

extremamente importante no tratamento de infecções, particularmente em

doentes com alto metabolismo ou clearance do AB. Assim, os AB’s devem ser

doseados considerando o efeito da alteração do t1/2 no teff.

Consequentemente, um simples aumento proporcional na dose irá

originar concentrações sanguíneas no paciente abaixo no nível efectivo a

maioria do tempo durante a terapia.

O efeito de um teff prolongado é mostrado nas linhas a e c na Figura 19.7, e o

aumento desproporcional no teff quando a dose é aumentada 10 vezes é mostrado nas linhas a

e b.

EXEMPLO CLÍNICO

Relação farmacocinética/farmacodinâmica e eficácia dos AB’s

Mostrou-se que o tempo acima da concentração efectiva é importante na optimização da

resposta terapêutica de muitos fármacos. Este conceito foi aplicado para fármacos AB’s.

Exemplo: no tratamento AB para a otite médiausando a concentração mínima antibiótica

inibitória (CMI) para o microrganismo no soro, o tempo em

percentagem para que a concentração de fármaco AB esteja acima da

CMI foi calculado para várias classes de antibacterianos incluindo

combinações de cefalosporinas, macrólidos e cotrimoxazole.

O tempo em percentagem acima do CMI do intervalo de

dosagem durante a terapia está correlacionado à percentagem de

‘cura’ bacteriológica Quando a percentagem do tempo acima da

CMI falha, as bactérias irão crescer, prolongando o tempo para a

erradicação da infecção.

Embora a concentração de fármaco no fluido do ouvido médio (MEF)

seja importante, uma vez que o rácio (MEF/soro) é conhecido, o nível de fármaco no soro pode

ser usado para projectar os níveis MEF de fármaco.

Uma cura aproximada de 100% é mostrada na Figura 19.8 através da manutenção de 60 a 70%

do intervalo de dosagem com a concentração do fármaco acima do CMI; um aumento na cura

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de 80 a 85% é alcançado com 40 a 50% do tempo acima da CMI importância da

farmacocinética na optimização da terapia.

Noutro estudo, foi comparado a AUC/CMI, o tempo abaixo da CMI e o pico de concentração

do fármaco sobre a CMI para a cefotaxima (Figura 19-9)

Foi observada a relação entre a farmacocinética e a farmacodinâmica na eficácia da terapia de

AB’s.

A. Para alguns AB’s como os aminoglicosídeos e as fluoroquinolonas, a concentração e o intervalo

de dosagem influenciaram o efeito antibacteriano.

B. Para alguns fármacos, como os -lactâmicos, vancomicina e macrolidos, a duração de exposição

ou o tempo a que os níveis de fármaco foram mantidos acima da CMI é mais importante para a

eficácia.

Para muitos AB’s (ex: fluoroquinolonas) é definido um período de supressão do crescimento

bacteriano após pequenas exposições ao AB efeito pós-antibiótico (PAE). Outras influências

na actividade AB: presença de metabolitos activos, ligação do fármaco às proteínas plasmáticas

e a penetração do AB nos tecidos.

Finalmente, a CMI para antibióticos depende do microrganismo e da sua resistência ao AB. No

caso da ciprofloxacina, uma quinolona, a percentagem de cura da infecção a várias doses é

melhor relacionada ao AUC, que é o produto da área debaixo da curva e da concentração mínima

inibitória recíproca, CMI.

Relação entre a exposição sistémica e a resposta de fármacos anti-cancerígenos.

Para alguns fármacos, as concentrações plasmáticas do fármaco são muito dispersas após uma

infusão IV devido á variabilidade da clearance do fármaco em doentes individuais.

• Não relação clara entre a resposta terapêutica e a dose de fármaco.

Exemplo: a concentração no steady-state do fármaco do fármaco anti-cancerígeno Teniposide,

dado a 3 diferentes doses (Figura 19-9A)

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• Em alguns doentes, concentrações de fármaco num ponto são variáveis e

altas, mesmo com baixas doses.

Uma análise cuidada da farmacocinética-farmacodinâmica mostrou que uma

curva de resposta gradual pode ser obtida quando são representadas

graficamente respostas vs exposição sistémica como medida pela ‘concentração

X tempo’ (Figura 19.11)

Este exemplo mostra que a resposta anti-cancerígena está melhor

correlacionada com a área total abaixo da curva de concentração do fármaco, mesmo quando

nenhuma relação dose-resposta aparente é observada.

O objectivo para a aplicação dos princípios PK/PD é o alcance da eficácia terapêutica sem que

seja desencadeada toxicidade. Esta relação é mostrada pela curva sigmóide para resposta e

toxicidade (Figura 19.11) que estão próximas e se intensificam com o aumento da concentração.

1.4. Estudar a influência da velocidade de absorção e da distribuição na resposta

farmacodinâmica/farmacológica.

VELOCIDADE DE ABSORÇÃO NA RESPOSTA FARMACODINÂMICA

A velocidade de absorção influencia a taxa na qual o fármaco se liga ao receptor e o efeito

farmacológico

Para fármacos que exercem um efeito farmacológico agudo, usualmente uma actividade

directa como agonista, absorções de fármaco extremamente rápidas podem originar um efeito

intenso e possivelmente prejudicial.

Exemplo, a niacina (ácido nicotínico) é uma vitamina dada em grandes doses para diminuir o

colesterol plasmático elevado e os triglicéridos.

Absorção sistémica rápida de niacina pode causar vasodilatação, originando rubor e hipertensão

postural quando dado comprimidos de libertação imediata.

Produtos de niacina de libertação sustentada são preferidos porque a absorção mais lenta de

niacina permite que os baroreceptores se ajustem o efeito hipotensivo do fármaco.

Equilíbrio farmacodinâmico da meia-vida

A meia-vida para o equilíbrio do fármaco foi estimado através da observação do início da

resposta.

Os factores que afectam: a perfusão do compartimento do efeito, partição sangue-

tecido, difusão do fármaco a partir dos capilares para o compartimento do efeito, ligação às

proteínas e eliminação do fármaco a partir do compartimento.

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Susceptibilidade do abuso da substância

A velocidade de absorção está associada com o potencial para o abuso de substâncias.

Fármacos dados por via oral têm menor potencial de abuso

A via de administração que fornece uma absorção mais rápida e um mais rápido início

origina um maior abuso.

INFLUÊNCIA DA DISTRIBUIÇÃO DO FÁRMACO NA RESPOSTA

Após absorção sistémica, o fármaco é transportado ao longo do corpo através da circulação

sistémica.

A maioria da dose irá alcançar de forma não intencional os tecidos-alvo, nos quais o fármaco

pode ser passivamente armazenado, produzir um efeito adverso ou ser eliminado.

Uma fracção de dose irá alcançar o tecido-alvo e estabelecer aí um equilíbrio.

O local do receptor não é conhecido na maioria das vezes, mas, cineticamente, este é

conhecido como compartimento de efeito.

O tempo de entrega ao compartimento de efeito irá determinar se o início da resposta

farmacológica é imediato ou retardado.

A entrega do fármaco ao compartimento de efeito é afectada pela taxa de fluxo sanguíneo,

difusão e propriedades de partição do fármaco e das moléculas do receptor.

No receptor, o início, duração e intensidade da resposta farmacológica é controlada pela

concentração no receptor e a concentração do fármaco e/ou dos seus metabolitos activos.

• A resposta farmacológica final pode ser dependente da natureza estereoquímica de

interacção do fármaco com o receptor e das taxas de associação e de dissociação do complexo

fármaco-receptor.

Dependendo da localização e topografia, nem todas as moléculas de receptor são ocupadas

pelo fármaco quando uma máxima resposta farmacológica é produzida. Outras variáveis: idade,

sexo, genética, nutrição e tolerância podem também modificar a resposta farmacológica,

tornando difícil relacionar a resposta com a concentração plasmática do fármaco.

Para controlar as flutuações de valores e simplificar a farmacocinética apropriada, a resposta

farmacológica é frequentemente expressada como a percentagem de resposta acima de um

patamar ou percentagem de resposta máxima.

Combinando a farmacocinética e a farmacodinâmica, alguns fármacos com respostas

farmacológicas relativamente complexas foram descritos por modelos farmacodinâmicos para o

início, intensidade e duração de acção.

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Após a farmacocinética estar caracterizada, o tempo de resposta farmacológica pode ser

predito após a administração do fármaco pode ser possível determinar a partir dos

parâmetros farmacocinéticos se uma alteração observada na resposta farmacológica é devida a

factores farmacodinâmicos, ou devido a factores farmacocinéticos.

Teoria fármaco-receptor relacionado o efeito farmacológico e a dose

Através da derivação de uma expressão cinética que relaciona a concentração de fármaco com

o efeito farmacológico Relação entre o efeito farmacológico e a dose

Este desenvolvimento teórico transformou uma relação semi-empírica dose-efeito (o perfil

hiperbólico ou log sigmóide) numa equação teórica que relaciona o efeito farmacológico com a

farmacocinética

Porque a equação foi desenvolvida para um receptor de fármaco com únicas e múltiplas

ligações de fármaco, muitos fármacos com um perfil de concentração de efeito sigmóide foram

descritos por este modelo.

O declive do perfil fornece o conhecimento para a interacção fármaco-receptor.

A equação básica mimetiza a equação cinética para a ligação às proteínas plasmáticas.

Uma ou mais moléculas de fármaco podem interagir com o receptor para formar um

complexo que por sua vez promove uma resposta farmacológica, como ilustrado na Figura

19.12:

A taxa de alteração no número de complexos fármaco-receptor é expressa como db /dt. A partir

da Figura 19-12, uma equação diferencial é obtida:

(19.9)

taxa de formação do complexo com o receptor

taxa de dissociação do complexo com o receptor.

No steady-state, , e a Equação 19.9 é reduzida a:

(19.10)

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Alguns fármacos, a resposta farmacológica (R) é proporcional ao número de receptores

ocupados: (19.11)

A resposta farmacológica (R) é relacionada com a resposta farmacológica máxima (Rmáx),

concentração do fármaco e taxa de alteração no número de complexos fármaco-receptor

ocupados:

(19.12)

Gráfico da Equação 19.12 pode ser construído a partir da percentagem de resposta

farmacológica (R/Rmáx) x 100 versus a concentração de fármaco origina a curva de resposta-

concentração (Figura 19-13)

Este tipo de desenvolvimento teórico explica a resposta farmacológica versus a curva da

dose não é completamente linear durante todo o intervalo de dosagem, como frequentemente

é observado.

A resposta farmacológica total originada por um fármaco

é difícil de quantificar em termos de intensidade e duração da

resposta de fármaco.

A resposta farmacológica integrada é medida da resposta

farmacológica total e matematicamente expressa como o

produto destes 2 factores, isto é, duração e intensidade da

acção do fármaco resumidos ao longo de um período de tempo.

Usando a Equação 19.12, uma resposta farmacológica integrada é gerada se a concentração

plasmática do fármaco – curva de tempo pode ser descrita adequadamente por um modelo

farmacocinético.

A Tabela 19.4 é baseada num fármaco hipotético que segue um modelo monocompartimental

aberto.

• O fármaco é dado IV em doses divididas.

• A resposta total integrada aumenta consideravelmente quando a dose total é dada num

grande número de doses divididas.

• Dividindo em dose única, 2 doses, 3 doses, 4 doses e 8 doses, é obtida uma resposta

integrada que varia de 100 a 138,9%, usando uma resposta de dose única como uma referência

de 100%.

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Deve ser salientado que quando a dose de bólus é dividida num pequeno número de doses, a

percentagem resposta integrada ocorrida aumenta, quando a dose de bólus é dividida em 2

doses.

Mais divisões podem causar um menor aumento, proporcionalmente.

A percentagem actual aumentada na resposta integrada depende do t1/2 do fármaco assim como

do intervalo de dosagem.

Estes valores ilustram que a resposta farmacológica é dependente do horário da dose.

Uma grande dose dada em doses divididas pode produzir uma resposta farmacológica

diferente da obtida através da administração do fármaco em dose única.

A correlação da resposta farmacológica com a farmacocinética nem sempre é possível com

todos os fármacos. Alguns passos intermediários envolvidos no mecanismo de acção do

fármaco que são mais complexos do que os assumidos pelo modelo. Exemplo, a varfarina (um

anticoagulante) produz uma resposta retardada e não existe correlação directa da actividade

anticoagulante com as concentrações plasmáticas do fármaco. O nível plasmático de varfarina é

correlacionado com a inibição da taxa de produção do complexo trombina.

Contudo, muitas das correlações do efeito farmacológico e das concentrações plasmáticas

do fármaco são formadas a partir de modelos propostos que podem ser descartados após

maiores dados serem recolhidos. O processo de modelos farmacocinéticos pode aumentar

largamente a percepção de fármacos actuando de uma forma quantitativa.

1.5. Perceber o conceito de tolerância farmacológica

O estudo da tolerância e dependência física de um fármaco é de interesse particular para

entender a acção de substâncias de abuso, como opiáceos e cocaína.

Tolerância É uma alteração quantitativa na sensibilidade do fármaco e é demonstrada pela

diminuição do efeito farmacológico após exposição repetida ao mesmo fármaco.

• O grau de tolerância pode variar muito.

• A tolerância de fármacos é bem descrita para nitratos e opióides

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15

Ex.: os nitratos relaxam o músculo liso vascular e são usados para a angina do peito e para a

profilaxia da angina. Estudos controlados demonstraram que foi desenvolvida tolerância aos

efeitos vasculares e anti-anginais.

A magnitude para a tolerância de um fármaco é uma função da dosagem e da frequência de

administração do fármaco.

Tolerância cruzada pode ocorrer para fármacos semelhantes que actuem nos mesmos

receptores.

A tolerância não é desenvolvida uniformemente para todas as acções farmacológicas ou tóxicas

do fármaco.

Exemplo, doentes que mostram tolerância à actividade anti-depressiva dos opiáceos a altas

doses irão continuar a exibir ‘pontadas na cabeça’ e obstipação.

Os mecanismos de tolerância a um fármaco podem ser devidos a:

1. Disposição ou tolerância farmacocinética (devida à indução enzimática na qual a clearance

hepática do fármaco é aumentada com exposições repetidas);

2. Tolerância farmacodinâmica (devido a uma alteração celular ou do receptor na qual a

resposta ao fármaco é menor do que a prevista em doentes que receberam doses

subsequentes de fármaco).

A medição das concentrações plasmáticas do fármaco pode diferenciar entre tolerância

farmacodinâmica e tolerância farmacocinética.

• A tolerância aguda ou taquifilaxia (rápido desenvolvimento de tolerância) pode ocorrer

devido a uma a uma alteração na sensibilidade do receptor ou na depleção de um cofactor após

uma única dose ou poucas doses de fármaco. A tolerância de fármacos pode ser diferenciada de

factores genéticos que contribuem para a variabilidade normal na resposta ao fármaco.

A dependência física é demonstrada pelo aparecimento de sintomas de retirada após a cessação

do fármaco. Trabalhadores expostos a nitratos orgânicos voláteis no local de trabalho podem

desenvolver inicialmente dores de cabeça e tonturas seguidas de tolerância com a exposição

contínua. Contudo, quando deixam o local de trabalho por alguns dias estes mostram sintomas

de retirada dos nitratos.

Os factores que afectam a dependência do fármaco: a dose ou a quantidade de fármaco usada

(intensidade do efeito do fármaco), a duração de uso do fármaco (meses, anos e pico de uso) e

a dose total (quantidade de fármaco x duração)

O aparecimento de sintomas de retirada pode ser abruptamente precipitados por doentes

dependentes de opióides através da administração de naloxona, um antagonista de opióides

que não tem propriedades agonistas.

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HIPERSENSIBILIDADE E RESPOSTA ADVERSA

Muitas respostas a fármacos como a hipersensibilidade e respostas alérgicas não são

completamente explicadas pela farmacocinética e farmacodinâmica. Geralmente as respostas

alérgicas não são relatadas sendo que as erupções cutâneas são sintomas comuns de alergia a

fármacos.

As reacções adversas podem ser imediatas ou retardadas e foram relacionadas com o

mecanismo da IgE.

• Na alergia a -lactâmicos ocorrem reacções imediatas em cerca de 30 a 60 minutos, mas

reacções atrasadas, ou reacções aceleradas podem ocorrer de 1 a 72 horas após a

administração.

Na prática, o clínico deve avaliar o risco de alergia a fármacos e a escolha de medicação

alternativa.

• Algumas respostas tardias mostraram que sensibilidade cruzada entre penicilinas e

cefalosporinas é devido à presença de traços de penicilinas presentes nestes produtos.

1.6. Estudar os tipos de modelos farmacodinâmicos: modelo do efeito máximo (Emax) e modelo

Emax sigmóide

MODELOS FARMACODINÂMICOS

Não estão disponíveis modelos farmacocinéticos gerais baseados na teoria do fármaco-receptor

que relacionem a resposta farmacológica com a farmacodinâmica. A maioria dos modelos

baseados no fármaco-receptor é descritiva e falta-lhes os detalhes quantitativos.

Um modelo de sucesso de resposta farmacológica foi alcançado com um pressuposto semi-

empiríco e usualmente com alguma simplificação do processo real.

Muitos dos modelos farmacodinâmicos clássicos foram desenvolvidos sem conhecimento

detalhado das interacções fármacos-receptor. Um dos poucos modelos farmacodinâmicos que

levam em conta a interacção entre o receptor e a molécula de

fármaco que originam os efeitos farmacológicos foi usado o fármaco

prednisolona como exemplo:

A prednisolona é um corticosteróide que se liga aos receptores

citosólicos dentro da célula

O complexo receptor de ligação esteróide é activado e translocado

para o núcleo da célula. Dentro da célula, o complexo fármaco-

receptor é associado com uma sequência específica de DNA e modula

a transcrição de RNA, que inicia a síntese proteica A tirosina amino

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17

transferase (TAT) é uma enzima proteica que aumenta (induz) devido à acção da prednisolona.

Nas células do fígado, a concentração de prednisolona, concentração de fármaco no

receptor e a enzima TAT foram medidas com respeito ao tempo.

O modelo farmacodinâmico contribuiu para a resposta retardada da prednisolona,

característica dos corticosteróide. Neste modelo, a prednisolona liga-se a proteínas plasmáticas

e o fármaco livre pode deixar o compartimento plasmático e entrar na célula para formar um

complexo fármaco-receptor. Foi observada uma diminuição nos receptores livres ou um

aumento nos complexos receptores ligados após a administração do fármaco. As concentrações

plasmáticas de prednisolona são descritas por uma equação triexponencial e um intervalo de

tempo foi construído num modelo para ter em conta o atraso entre o aumento de TAT e a

formação do complexo fármaco-receptor-DNA (Figuras 19.15 e 19.16)

Modelo do Efeito Máximo (Emáx)

O modelo do efeito máximo é um modelo empírico que relaciona uma resposta farmacológica

com as concentrações de fármaco.

Este modelo incorpora a observação conhecida como Lei do Retorno Decrescente, que

mostra um aumento na concentração próxima da resposta farmacológica

máxima produz um pequeno aumento desproporcional na resposta

farmacológica (Figura 19.17)

O modelo Emáx descreve a acção do fármaco em termos de efeito máximo

(Emáx) e EC50, a concentração de fármaco que produz 50% do efeito farmacológico

máximo.

(19.13)

C – concentração plasmática do fármaco; E – efeito farmacológico

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A Equação 19.13 é um processo saturável semelhante à cinética enzimática de Michaelis-

Menton.

Aumento da concentração plasmática do fármaco, C, o efeito farmacológico, E, aproxima-se

de Emáx assimptoticamente.

Um duplo gráfico recíproco da Equação 19-13 pode ser usado para linearizar a relação similar à

Equação de Lineweaver-Burke

Emáx: É o efeito farmacológico máximo que pode ser obtido pelo fármaco.

EC50 : é a concentração de fármaco que produz metade (50%) do efeito farmacológico máximo.

Neste modelo, Emáx e EC50 podem ser medidos.

Exemplo: a actividade broncodilatadora da teofilina pode ser monitorizada medindo FEV1

(volume expiratório forçado)a várias concentrações plasmáticos do

fármaco (Figura 19.18).

• Para a teofilina, um pequeno aumento gradual na FEV1 é obtido

quando as concentrações plasmáticas são aumentadas acima de 10 mg/L.

Apenas um aumento de 17% no FEV1 é observada quando a

concentração plasmática de teofilina é duplicada de 10 para 20 mg/L. O

EC50 da teofilina é de 10 mg/L.

• O Emáx é equivalente a 63% do FEV1 normal. Um grande aumento na

concentração plasmática de teofilina não irá proporcionar um aumento

no FEV1, acima de Emáx. A saturação de fármaco nos receptores ou outros

factores limitantes previnem largamente a resposta farmacológica.

O modelo Emáx descreve duas características chave da resposta farmacológica:

1. O modelo mimetiza a forma hiperbólica da resposta farmacológica versus concentração de

fármaco.

2. Existe uma resposta farmacológica máxima (Emáx) induzida por uma certa concentração de

fármaco alem qual não são obtidos grandes aumentos na resposta farmacológica.

A concentração de fármaco que proporciona 50% da resposta farmacológica máxima (EC50) é

útil como guia para alcançar concentrações de fármaco que se encontram dentro do intervalo

terapêutico.

Em muitos casos, a medida do efeito farmacológico tem algum valor quando o fármaco é

ausente (ex: pressão sanguínea, frequência cardíaca, frequência respiratória)

E0 é o efeito farmacológico medido (actividade de base) a concentrações de 0 de fármaco no

corpo.

A medida do E0 pode variar devido a diferenças inter e intra-sujeitos.

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Usando E0 como um termo da constante do efeito linha de base. A Equação 19.13 pode ser

modificada:

Modelo Sigmóide (Emáx)

O modelo sigmóide Emáx descreve a curva de resposta farmacológica versus concentração para

muitos fármacos que aparenta ter uma forma de S e não uma forma hiperbólica como descrito

pelo modelo mais simples Emáx.

A equação do modelo sigmóide Emáx é uma extensão do modelo Emáx:

(19.15)

n – expoente que descreve o número de moléculas de fármaco que se combinam com cada molécula de

receptor

• Quando o n é igual à unidade (n=1), o modelo sigmóide Emáx, reduz-se ao modelo Emáx.

• Um valor de n > 1 influencia o declive da curva e a adequação do modelo

No modelo sigmóide o declive é influenciado pelo número de moléculas de fármaco ligadas ao

receptor.

Um valor de n muito elevado pode indicar efeitos alostéricos ou competitivos na interacção

das moléculas de fármaco com o receptor.

1.7. Estudar a modelização farmacocinética-farmacodinâmica com um compartimento de efeito.

MODELOS FARMACOCINÉTICOS-FARMACODINÂMICOS COM COMPARTIMENTO DE EFEITO

Muitos modelos farmacocinéticos descrevem a evolução de tempo para concentrações de

fármacos e metabolitos no corpo. Usando tanto o modelo sigmóide Emáx ou um dos modelos

farmacodinâmicos já descritos, a resposta farmacológica pode ser obtida a vários períodos de

tempo.

O modelo sigmoidal Emax foi usado para descrever o

efeito da tocainamida na supressão das extrassístolas

ventriculares. É mostrada a inclinação muito

acentuada da curva concentração versus resposta

requerida para n=20 para adequação do modelo.

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Para alguns fármacos, a evolução de tempo para a resposta farmacológica pode não ser

directamente paralelo com a concentração plasmática.

• A reposta farmacológica máxima produzida pelo fármaco pode ser observada antes ou

depois do pico de concentrações plasmáticas do fármaco.

• Outros fármacos podem produzir uma resposta farmacológica retardada não relacionada

com a concentração plasmática do fármaco.

Um modelo farmacocinético/ farmacodinâmico com um compartimento de efeito é usado

para descrever a farmacocinética do fármaco no plasma e a

evolução de tempo do efeito farmacológico de um fármaco no

local de acção.

• Para explicar a farmacodinâmica de uma resposta de fármaco

retardada ou indirecta, um compartimento de efeito hipotético foi

postulado (Figura 19.20)

Este compartimento de efeito não é parte do modelo

farmacocinético mas é um compartimento farmacodinâmico hipotético que se relaciona à

concentração plasmática contendo fármaco.

O fármaco é transferido desde o compartimento plasmático ao compartimento de efeito, mas

nenhuma quantidade significativa de fármaco se move deste o compartimento de efeito para o

compartimento plasmático

Apenas o fármaco livre se irá difundir para o compartimento de efeito, e a constante de

transferência é usualmente de 1ª ordem.

A resposta farmacológica é determinada a partir da constante, ke0, e da concentração de

fármaco no compartimento de efeito (Figura 19.20)

(19.16)

De – quantidade de fármaco no compartimento de efeito;D1 – quantidade de fármaco no compartimento

central; ke1 – a constante de transferência de fármaco para movimento de fármaco do compartimento

central para o compartimento de efeito; ke0 – a constante de transferência para fora do compartimento

de efeito.

Integrando a Equação 19.16 origina a quantidade de fármaco no compartimento de efeito

De:

(19.17)

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21

Dividindo a Equação 19.17 por Ve, o volume do compartimento de efeito, originando a

concentração do compartimento de efeito, Ce:

(19.18)

D0 – dose; Ve – volume do compartimento de efeito; k – constante de eliminação do compartimento de

efeito

A Equação 19.18 não é muito útil porque os parâmetros Ve e k1e são ambos desconhecidos e

não são obtidos a partir de dados de concentrações plasmáticas.

O modelo farmacodinâmico assume que mesmo que um compartimento de efeito esteja

presente em adição ao compartimento plasmático, este compartimento de efeito hipotético

contêm apenas uma quantidade negligenciável de fármaco, continuando o nível plasmático do

fármaco a seguir uma equação monocompartimental.

Após um bólus IV, a taxa de fármaco que entra e que sai do compartimento de efeito é

controlada pela constante k1e e a constante de eliminação ke0 (não há difusão do fármaco do

compartimento de efeito para o compartimento plasmático).

No steady-state, as taxas de saída e de entrada são iguais,

(19.19) Rearranjando: (19.20)

Dividindo por VD origina uma concentração plasmática de fármaco no steady-state C1

Substituindo De na Equação 19.21:

(19.23)

Cortando os termos comuns k1e:

(19.24)

No steady-state, C1 não é afectada pela k1e e é apenas controlada pela constante de eliminação

k0 e ke0.

C1 é denominado Cpss (concentração no steady-state) e foi usado com sucesso para relacionar

a farmacodinâmica de muitos fármacos incluindo alguns com equilíbrio retardado entre o

plasma e o compartimento de efeito.

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Juntamente k e ke0 determinam o perfil farmacodinâmico do fármaco.

Apropriando o modelo farmacocinético-farmacodinâmico, a equação de bólus IV é

apropriada à concentração plasmática vs tempo para obter k e VD, enquanto Cpss ou C1 a partir

da Equação 19.24 é usado para substituir na concentração na Equação 19.15 para adequar uma

resposta farmacológica.

A característica chave deste modelo é a flexibilidade dinâmica e a adaptabilidade a modelos

farmacocinéticos que considerem a distribuição do fármaco e a resposta farmacológica.

Os efeitos agregados da eliminação do fármaco, ligação, partição e distribuição no

corpo são acomodados no modelo.

O modelo apresenta um efeito farmacológico in vivo relacionado com a concentração

plasmática do fármaco que o clínico pode monitorizar e ajustar

Embora mais informações sejam conhecidas acerca do compartimento de efeito, um modelo

PK/PD é proposto para descrever estes processos cinéticos combinando algumas das variáveis.

Uma boa adequação dos dados para o modelo é útil mas não necessária para descrever o

processo farmacodinâmico actual.

O modelo acomoda algumas dificuldades no perfil da concentração-resposta de fármaco, tal

como o perfil histerésico( hysteresis profile) de algumas respostas de fármacos (ex: resposta á

cocaína)

MODELOS FARMACODINÂMICOS USANDO UM COMPARTIMENTO DE EFEITO

O fármaco anti-arritmíco ajmalina diminui a frequência cardíaca por atrasar a despolarização do

músculo cardíaco na aurícula ou no ventrículo.

O efeito farmacológico do fármaco é observado no ECG através da medição do

prolongamento do intervalo PQ e QRS após uma infusão IV de ajamlina.

Um modelo bicompartimental com um compartimento de efeito está ligado ao compartimento

central no qual o fármaco livre se pode difundir para o compartimento de efeito.

O compartimento de efeito é necessário porque a concentração plasmática de ajmalina não

se relaciona muito bem com a alteração nos eventos do ECG.

Quando a concentração de fármaco no compartimento de efeito é usada, a actividade de

fármaco é melhor descrita pelo modelo.

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HISTERESE DA REPOSTA FARMACOLÓGICA

Muitas respostas farmacológicas são complexas e não mostram uma relação directa entre o

efeito farmacológico e a concentração plasmática. Alguns fármacos têm uma concentração

plasmática versus resposta farmacológica que se assemelha a um ‘loop’ histerese (Figura 19.23).

Para estes fármacos, uma concentração plasmática idêntica pode resultar em diferentes

respostas farmacológicas significativas, dependendo se a curva da concentração plasmática está

na fase ascendente ou descendente do ‘loop’.

A natureza tempo-dependente da resposta farmacológica pode ser devida à tolerância,

resposta reduzida, desactivação metabólica induzida ou translocação dos receptores para o sítio

de acção.

A resposta farmacológica tempo-dependente é caracterizada pelo, sentido dos ponteiros do

relógio quando é representada graficamente a resposta

farmacológica vs a concentração plasmática de fármaco ao

longo do tempo (Figura 19.23)

Exemplo, fentanilo (um anestésico narcótico lipossolúvel) e

alfentanilo (um fármaco semelhante) mostram uma

histerese ‘horária’, devido aparentemente à rápida

partição lipídica.

Os -adrenoreceptores, como o isoproterenol, não tem

aparentemente nenhuma relação entre a resposta e a concentração plasmática, e mostram

características de histerese.

Especulou-se a diminuição da resposta farmacológica ser resultado da resposta celular e da

adaptação fisiológica à intensa estimulação do fármaco. Uma diminuição no número dos

receptores celulares assim como a translocação dos receptores foi proposta como explicação

desta observação.

A euforia causada pela cocaína também mostra um perfil ‘horário’ quando são

representadas graficamente as respostas vs a

concentração plasmática da cocaína (Figura 19-24)

Outro tipo de resposta farmacológica mostra um

perfil de histerese ‘anti-horária’ (Figura 19.25)

A resposta farmacológica aumenta com o tempo

quando a resposta farmacológica é representada

graficamente versus a concentração plasmática.

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Exemplo de histerese ‘anti-horária’ é o fármaco anti-arritmíco ajmalina. Foi estabelecida

uma relação entre a resposta farmacológica e a concentração plasmática no nível de fármaco

no compartimento de efeito (Figura 19.22). O perfil de histerese (Figura 19.21) é resultado da

alta ligação às proteínas plasmáticas e uma difusão inicial lenta do fármaco para o

compartimento de efeito.

Para predizer a evolução da resposta do fármaco usando um modelo farmacodinâmico, uma

expressão matemática foi desenvolvida para descrever o perfil de tempo da concentração de

fármaco no local do receptor. Esta equação é usada para relacionar a concentração do

fármaco com o curso de tempo e a intensidade da resposta farmacológica.

Muitos dos modelos farmacodinâmicos, assumem que a acção farmacológica é devida à

interacção fármaco-receptor e a magnitude da resposta é quantitativamente relacionada com a

concentração de fármaco no compartimento do receptor.

• Num caso simples, o receptor de fármaco encontra-se no compartimento plasmático sendo

a resposta do fármaco proporcional ao log da concentração (Equação 19.1)

• Um modelo mais complicado envolvendo um compartimento de receptor que se encontra

fora do compartimento central.

Este modelo posterior localiza o receptor num compartimento de efeito no qual o fármaco se

equilibra com o compartimento central por uma constante de primeira-ordem k1e.

Não existe difusão do fármaco para fora do compartimento de efeito, simplificando as

equações.

Este modelo foi aplicado à monitorização dos efeitos farmacológicos da trimazosina. A

farmacocinética da trimazosina foi descrita com um modelo bicompartimental com a conversão

a um metabolito por uma constante de primeira-ordem k1m. A farmacocinética do metabolito é

descrita por um modelo monocompartimental com uma constante de eliminação de primeira-

ordem km0.

O efeito do fármaco pode ser descrito por dois modelos farmacodinâmicos, modelo A e B.

• Modelo A o efeito do fármaco no compartimento de efeito é produzido apenas pelo

fármaco

• Modelo B tanto o fármaco como o metabolito produzem o efeito do fármaco (Figura

19.26)

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A seguinte Equação descreve a farmacocinética e a farmacodinâmica do fármaco:

(19.25)

Onde: Cp – concentração do fármaco no compartimento central,

(19.26)

Onde: Cm – concentração do metabolito no corpo; Vm – volume de distribuição do metabolito; V1 –

volume do compartimento central do corpo; k1m – é a constante de primeira-ordem da conversão do

fármaco ao metabolito; Km0 – constante de eliminação do metabolito

A e B – dois modelos bicompartimentais do fármaco; k10 – constante de eliminação do fármaco

A concentração do fármaco no compartimento de efeito é calculada assumindo que na

concentração de equilíbrio, a concentração de fármaco no compartimento de efeito e no

compartimento central são iguais:

(19.27)

Onde: Ve – volume do compartimento de efeito

Assim, a concentração no compartimento de efeito C(e,d) é calculada por:

O efeito devido à concentração é assumido ser linear:

(19.29)

Md – é o declive sensitivo do fármaco (i.e o efeito por unidade de concentração de fármaco no

compartimento de efeito)

Os parâmetros Md, i e keq são determinados pelo método dos mínimos quadrados.

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Para o metabolito, a concentração do metabolito no compartimento de efeito C(e,m) é:

A concentração do metabolito no compartimento de efeito é relacionada com o efeito do

fármaco parental.

O efeito total produzido é:

(19.31)

A partir da Equação 19.31, os cinco parâmetros Md, Mm, i, keq, keqm podem ser estimados.

A Figura 19.27 mostra um declínio na pressão sistólica comparada

com o declínio teórico na pressão sanguínea por este modelo.

Dados adequados são conseguidos assumindo que o fármaco e o

metabólito são activos

Este exemplo ilustra que, para uma dose de fármaco, a

concentração de fármaco no compartimento de efeito e em outros

pode ser descrito por um modelo matemático.

Estas equações foram desenvolvidas para descrever a evolução do

evento farmacológico. Foi demonstrado que tanto o fármaco como o

seu metabolito podem afectar o curso de tempo da acção farmacológica do fármaco no corpo.

SIMULAÇÃO IN VITRO DO EFEITO FARMACODINÂMICO ENVOLVENDO HISTERESE

Um modelo de simulação in vitro da soma do efeito farmacológico do fármaco e do seu

metabolito activo pode explicar a observação da curva de resposta histerese in vivo.

• Num caso simples, as equações farmacocinéticas foram desenvolvidas para calcular Cp,

a concentração de fármaco e Cm, a concentração do metabolito.

Para estimar o efeito farmacológico devido tanto ao fármaco como ao metabolito activo, a

potência do fármaco é definida como P, a potência do metabolito Pm e a soma do efeito

farmacológico é mostrado abaixo

(19.32)

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A forma da histerese simulada é dependente do Pm e kmo (constante de eliminação do

metabolito).

Se kmo origina um valor baixo, médio ou alto, o efeito na forma da histerese é alterado:

Um efeito temporal causa um ‘loop anti-horário’. No caso de o metabolito actuar como um

antagonista, o ‘loop’ da histerese é

‘horário’.

A resposta temporal de muitos fármacos

pode resultar de factores

farmacodinâmicos e farmacocinéticos

que interagem. Assim, um modelo com

um compartimento de efeito pode ser

uma grande ajuda para entender o curso

de tempo da resposta.

Objectivo 2 – Perceber a necessidade e os procedimentos requeridos para a monitorização e

individualização farmacoterapêutica na prática clínica e perceber a aplicação da monitorização

farmacocinética no contexto clínico.

O sucesso da terapêutica depende do regime de dosagem-> tenta-se alcançar uma

concentração óptima de fármaco no receptor para produzir uma resposta terapêutica com

efeitos adversos mínimos, o que se torna dificil de estabelecer devido à variação individual

farmacocinética e farmacodinâmica-> coordenação com uma

adequada avaliação clínica e monitorização.

Conceito de Monitorização

É a medição de concentração sérica optimizar a terapia.

A variabilidade interindividual deve-se a diversos factores que

influenciam a relação entre dose administrada e intensidade de

efeitos farmacológicos:

Factores farmacocinéticos: dose administrada e os processos de

absorção, distribuição e eliminação do fármaco.

Factores farmacodinâmicos: acesso do fármaco ao nível dos

receptores assim como o número e sensibilidade dos mesmos.

Outro tipo de factores: complience do doente, os erros de

medicação ou a co-administração de outros fármacos.

Nota: Para a maioria dos fármacos as diferenças interindividuais

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Fig 17.1. Factores que condicionam a relação

entre doses prescritas e intensidade de efeitos

farmacológicos observados.

nos factores farmacocinéticos são consideráveis e explicam a maior parte das diferenças

observadas em relação à dose-efeito. Assim, em muitos casos,

estabelece-se uma melhor relação entre concentração plasmática

de fármaco e efeitos farmacológicos do que aquela entre dose e

resposta.

Há uma relação entre a concentração do fármaco no sangue e a existente a nível dos receptores

e, portanto, controlando as concentrações do fármaco na circulação sistémica dispõe-se de um

índice indirecto e fiável da resposta ao tratamento.

O objectivo final da monitorização é encontrar um balanço

entre a eficácia máxima e a toxicidade mínima mediante o

ajuste ou individualização da dose orientada pela

determinação analítica das concentrações do fármaco.

Farmacocinética clínica: Não supõe apenas a individualização

da posologia a partir das concentrações séricas, mas também

o estudo dos factores clínicos e patológicos que modificam a

absorção, distribuição e eliminação dos fármacos, incluindo

alguns tipos de investigação farmacocinética em humanos,

nos quais podem não estar implicados doentes concretos nem a individualização da terapia.

Considerações teóricas

A monitorização de concentrações séricas de fármacos tem como objectivo fundamental a

individualização da posologia e baseia-se na premissa básica de que o efeito farmacológico

depende da concentração que o fármaco alcança em vez da sua acção, e que esta, por sua vez,

possui uma relação maior com as concentrações séricas que com a dose, devido à variabilidade

interindividual nas características farmacocinéticas.

Necessidade de Monitorizar

Para determinados fármacos não é necessária a individualização da dose. Por exemplo: alguns

antibióticos (β-lactâmicos), benzodiazepinas ou vitaminas-> Embora exista a necessidade de

individualizar a posologia, não parece ser necessário recorrer à determinação das

concentrações séricas para os fármacos cujos efeitos farmacológicos e/ou eficácia terapêutica

sejam fáceis de medir ou quantificar na prática clínica. Neste caso, a utilização de critérios

clínicos definidos (por exemplo, desaparecimento de febre ou dor, efeito anestésico, etc.) ou de

determinados parâmetros ou testes alternativos (pressão arterial, diurese, glucose, etc.) podem

ser intrinsecamente melhores que os dados das concentrações séricas.

Fig 17.3. Representação esquemática do conceito de

monitorização de concentrações séricas de fármacos.

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A monitorização, obviamente, é pouco aplicável quando as concentrações séricas do fármaco

não mostram uma relação previsível e contínua com a intensidade e duração dos efeitos

farmacológicos, o que ocorre por exemplo no caso dos fármacos cujos efeitos farmacológicos

são irreversíveis (por exemplo, citotóxicos) ou se manifestam com atraso (ex. inibidores

enzimáticos).

a) Fármacos com índice terapêutico pequeno

Quando as doses necessárias para alcançar a eficácia são muito próximas às que provocam

efeitos tóxicos, a individualização da dose em função da resposta observada é difícil, uma vez

que o aumento gradual nas mesmas até atingir o efeito pretendido compromete a segurança do

tratamento e, inclusive, a sua eficácia. Nestes casos, os dados de concentrações séricas

(especialmente se forem concordantes com a sintomatologia observada) aumentam a

segurança e ajudam a tomar de decisões tais como: aumentar ou diminuir a dose, suspender ou

retirar a medicação ou modificar o tratamento.

b) Dificuldade para valorizar clinicamente a eficácia e toxicidade

Um exemplo desta dificuldade é a utilização profiláctica de fármacos (ex. prevenção de crises

asmáticas com teofilina, prevenção de convulsões febris com fenobarbital ou profilaxia dos

transtornos bipolares por lítio) ou, quando o objectivo terapêutico é a ausência de um sintoma

(ex. deparecimento de uma crise epiléptica, sintomas de rejeição num transplante). Em ambos

os casos não existe uma medida adequada da eficácia do tratamento, até ter decorrido um

tempo considerável. Noutros casos, a valorização clínica é complexa e/ou muito lenta (ex.

insuficiência cardíaca congestiva, depressão). Por vezes, os efeitos adversos ou tóxicos do

fármaco podem ser semelhantes aos sintomas da própria doença (ex. arritmias com digoxina,

convulsões com fenitoína) ou muito inespecíficos (ex. náuseas e vómitos podem dever-se a uma

gastrite ou a uma intoxicação por teofilina e digoxina).

c) Fármacos com grande variabilidade no seu comportamento cinético

Para estes fármacos as características de

absorção, distribuição e eliminação são

muito diferentes de um indivíduo para

outro e, como tal, as concentrações

alcançadas devido à administração de uma

determinada dose são difíceis de prever,

tal como acontece na procainamida e na

fenitoína.

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30

d) Existência de uma relação concentração-resposta

A determinação das concentrações séricas de um

fármaco deve ser realizada se existir uma relação

quantitativa e previsível entre as ditas

concentrações e os efeitos farmacológicos, tanto

terapêuticos como tóxicos. Quanto pior for a

relação entre a dose administrada e as

concentrações séricas alcançadas e melhor a

relação concentração-efeitos, mais útil e justificada está a monitorização de fármacos.

Justificação da monitorização

Fármacos monitorizados

Para que a monitorização de um fármaco se justifique deve existir não apenas a necessidade de

controlar o tratamento mediante a determinação das suas concentrações séricas, mas também

uns requisitos que assegurem uma correcta interpretação e uso das mesmas e que garantam a

sua utilidade na prática clínica.

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Os fármacos que satisfazem a maioria destes critérios são os que são habitualmente

monitorizados e aparecem descritos no quadro seguinte:

Deve assinalar-se que determinas circunstâncias

podem justificar a monitorização de fármacos

que geralmente não são monitorizados (ex,

paracetamol em intoxicações, salicilatos

utilizados em doses altas, tiopental para reduzir a

morte cerebral nos traumatismos craneoencefálicos ou cafeína no tratamento da apneia

neonatal).

Indicações gerais da monitorização

De forma geral, a monitorização de concentrações séricas de fármacos tem as seguintes

indicações na prática clínica:

a) Individualização da posologia dos fármacos para os quais a monitorização parece justificada e

especialmente quando se utilizam em doentes que pelas suas características apresentam maior

risco (ex. insuficiência renal ou hepática, insuficiência cardíaca, idosos, recém-nascidos, doentes

críticos, risco de interacções, etc.).

b) Quando existe suspeita de toxicidade e/ou intoxicação aguda devido ao fármaco para confirmar

ou descartar a implicação do mesmo e decidir as medidas que se devem adoptar (diminuir

doses, suspender a terapia, etc.).

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c) Na presença de fracasso terapêutico e/ou modificações na resposta para decidir se a dita

situação obedece a infradosificação, incumprimento da prescrição, resistência ao tratamento ou

alterações farmacocinéticas.

Desta forma, as indicações da monitorização dependem do fármaco, do doente e da sua

evolução clínica.

2.1. Entender os diversos aspectos a considerar na implementação da monitorização das

concentrações séricas de fármacos.

Monitorização terapêutica do fármaco

O intervalo terapêutico para um fármaco é aproximadamente a média da concentração

plasmática do fármaco que é segura e eficaz na maioria dos doentes.

Usualmente, o regime de dose inicial á calculado baseado no peso corporal ou na superfície

corporal após uma consideração da farmacocinética do fármaco, a condição fisiopatológica e o

historial clínico do doente.

De modo a optimizar a terapêutica e a evitar efeitos adversos existem diversos parâmetros que

devem ser considerados: selecção do fármaco, design do regime de dosagem, avaliação da

resposta do doente, determinação da necessidade de quantificação da concentração de

fármaco no soro, doseamento do fármaco, avaliar a farmacocinética dos níveis dos fármacos,

reajuste do regime de dosagem, monitorização das concentrações de fármaco no soro,

recomendar requisitos especiais.

Selecção de Fármacos

São seleccionados com base na necessidade

terapêutica, custo e equivalência terapêutica,

farmacocinética, farmacodinâmica e ainda na

história clínica, estado patofisiológico, terapêutica

concomitante, alergias conhecidas, sensibilidade

ao fármaco e interacções.

Design do regime de dosagem

Após a escolha apropriada do fármaco, devem ser considerados outros factores no regime de

dosagem:

1. Farmacocinética usual do fármaco no doente (perfil de absorção, distribuição e

eliminação). Ex.: alguns doentes possuem um metabolismo de 1ª passagem aumentado.

2. Fisiologia do doente que afecta a disposição (idade, peso, sexo e estado nutricional);

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3. Estado patofisiológico (disfunção renal, doença hepática, falha cardíaca congestiva, e em

alguns doentes a terapêutica de longo termo ou abuso de fármacos ou drogas também é um

factor importante);

4. Estilos de vida pessoais (fumadores, alcoólicos).

Uma avaliação cuidada do doente inclui alterações na farmacocinética, tolerância, sensibilidade

cruzada ou historial de efeitos adversos incomuns-> alterar a dose ou seleccionar outro

medicamento com o mesmo objectivo terapêutico.

Farmacocinética do fármaco

Alguns parâmetros farmacocinéticos (clearence, biodisponibilidade e tempo de meia vida) estão

referenciados em listas, contudo estes são obtidos a partir de estudos clínicos pequenos, sendo

por isso difícil determinar se são adequados à população em geral-> diferenças nos estudos de

design, população de doentes e análise de dados levam muitas vezes a discrepâncias entre

valores de parâmetros farmacocinéticos.

Forma de dosagem do fármaco

Esta irá afectar a biodisponibilidade do fármaco e a sua farmacodinâmica no doente. A via de

administração e a duração de acção desejada influenciam a escolha da forma de dosagem.

Compliance do Doente

Factores que podem afectar a compliance do doente: custo do fármaco, instruções

complicadas, doses múltiplas diárias, dificuldade de deglutição e reacções adversas.

Avaliação da Resposta do doente

Se o doente não estiver a responder à terapêutica como o esperado com o regime de dosagem

inicial, o fármaco e a dose devem ser revistos.

Doseamento das concentrações de fármaco no soro

Antes de retirar amostras do doente, o profissional de saúde precisa de determinar onde a

concentração de fármaco deve ser quantificada sendo que apenas uma concentração não é útil

quando não se dispõe de outros factores. É mais proveitoso a recolha de várias amostras no

valor mínimo de concentrações em vez do Cmáx. ou Cav durante um regime de dose múltipla. Foi

sugerido que as amostras devem ser colhidas na fase pós distributiva para doses de carga e de

manutenção e no steady-state para doses de manutenção.

Após o equilíbrio de distribuição ter sido alcançado, a concentração plasmática durante a fase

pós-distributiva está melhor correlacionada com a concentração nos tecidos, e

presumivelmente com a concentração de fármaco no sítio de acção.

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Em alguns casos, é necessária a obtenção de uma amostra precoce e que se aproxima do nível

do pico, enquanto amostras de sangue obtidas de 3 a 4 meias-vidas do fármaco se aproximam

da concentração de steady-state.

Deve ter-se ainda em conta os custos das análises, os riscos e o desconforto para o doente e

ainda a utilidade da informação adquirida.

Análise do fármaco

Uma variedade de técnicas está disponível

para análise de amostras com cromatografia

líquida de alta pressão, cromatografia gasosa,

espectrofotometria, fluorometria,

imunoensaio e radioscopia.

Os métodos usados dependem das características fisico-químicas do fármaco, gama de

concentrações para o doseamento, quantidade e natureza de amostras biológicas (soro, urina),

material disponível, custo, capacidades analíticas dos profissionais de laboratório.

Estes procedimentos devem ser avaliados quanto:

1.Especificidade

As evidências cromatográficas devem ser usados para demonstrar que o método analitico é

especifico para a detecção do fármaco. O método deve demonstrar que não há interferência

entre os metabolitos do fármaco e substâncias endógenas e exógenas.

Análises através de colorimetria e espectrofotometria são menos específicos.

2.Sensibilidade

É o nível mínimo de detecção do fármaco.

O nível mínimo quantificável (MQL) é um método estatístico para a determinação da precisão

do nível mais baixo.

3.Linearidade e intervalo dinâmico

O intervalo dinâmico refere-se à relação entre a concentração de fármaco e a resposta do

instrumento (ou sinal) usado para quantificar o fármaco.

O intervalo dinâmico é determinado usando amostras de soro que têm concentrações de

fármaco conhecidas (standard), incluindo uma amostra em branco sem fármaco.

Os imunoensaios geralmente têm um intervalo dinâmico não linear.

A extrapolação dos resultados do ensaio acima ou abaixo das concentrações do fármaco padrão

pode ser imprecisa se a relação entre a resposta do instrumento e a concentração extrapolada

da droga é desconhecida.

4.Precisão

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Corresponde à variabilidade ou reproductibilidade dos dados. Quantificações precisas são

obtidas por replicação de várias concentrações de fármaco e replicação de curvas de

concentrações standard preparadas separadamente em dias diferentes.

5.Exactidão

Refere-se à diferença entre a média dos valores analisados e a concentração de fármaco

verdadeira ou conhecida. O controlo deve ser preparado por um técnico independente usando

técnicas para minimizar qualquer erro durante a preparação.

6.Estabilidade

As concentrações standard de fármaco devem ser mantidas sob condições de armazenamento

como as amostras desconhecidas e analisadas periodicamente. Por vezes efectuam-se estudos

para verificar o efeito do congelamento-descongelamento na estabilidade das soluções.

7.Robustez

É o grau de reproductibilidade dos resultados do teste obtidos por análise das mesmas

amostras por diferentes laboratórios analíticos.

A determinação da robustez mede a reproductibilidade dos resultados sob condições

operacionais normais de laboratório para laboratório e de analista para analista.

Avaliação farmacocinética

Depois da quantificação do fármaco-> avaliação os dados. Os dados referem-se muitas vezes à

quantidade de fármaco total no soro (fármaco livre+ligado).

Conhecer as concentrações do intervalo terapêutico da literatura, contudo esta não indica se

esses valores se referem aos dados do declinio ou do pico de concentração do fármaco. Para

além disso não revela o método a partir do qual se

obtiveram esses valores teóricos e estes podem ser

diferentes quanto à especificidade e precisão.

Os resultados obtidos devem ser considerados tendo em

conta o estado patofisiológico do doente pois existem

muitos factores a ter em conta nesta análise como

mostra o quadro seguinte:

Ajuste da dose

Idealmente,deve ser feito a partir dos parâmetros

farmacocinéticos das concentrações de fármaco no

soro do doente.

Contudo não há dados suficientes para

estabelecer um perfil farmacocinético completo, por isso o farmacocineticista deve também ser

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capaz de obter um regime de dosagem baseado nos dados disponíveis e parâmetros

farmacocinéticos da literatura que são baseados nos valores médios populacionais.

Monitorização de concentrações de fármaco no soro

Em muitos casos, a patofisiologia dos doentes é instável, e por isso a monitorização é essencial

para assegurar uma terapêutica apropriada-> em algumas situações a determinação plasmática

pode ser substituida por métodos menos invasivos, como por exemplo a medição de pressão

sanguinea para monitorização de agentes hipotensores.

Recomendações especiais

A terapêutica pode não estar a ter sucesso devido ao facto de o doente não estar a seguir as

instruções na toma da medicação.

Individualização dos regimes de dosagem

A aproximação mais exacta pode ser o cálculo da dose baseado na farmacocinética do fármaco

no paciente. Esta aproximação não é realizável no cálculo da dose inicial. Contudo, uma vez que

o paciente foi medicado, o reajustamento da dose pode ser calculado usando parâmetros

farmacocinéticos derivados da medição dos níveis de fármaco no soro a partir dos doentes após

dose inicial. Muitos programas de dose usam a idade do paciente e o seu peso para calcular

uma dose individual baseada na clearance da creatinina e massa corporal magra.

Regimes de Dosagem baseados na média populacional

O método mais frequentemente usado para calcular o regime de dosagem é baseado na média

dos parâmetros farmacocinéticos obtidos a partir da literatura.

Este modelo pode ser baseado no modelo fixo ou adaptativo:

Modelo fixo

Assume que a média dos parâmetros farmacocinéticos da população pode ser usada

directamente para calcular o regime de dosagem para um paciente sem qualquer alteração.

Usualmente, os parâmetros farmacocinéticos, como a constante de absorção ka,

biodisponibilidade F, volume de distribuição aparente VD e constante de eliminação k são

considerados constantes.

Frequentemente é assumido que o fármaco segue uma farmacocinética monocompartimental.

Quando um regime de múltiplas doses é designado, são usadas as equações de dosagem

múltipla baseadas no princípio da sobreposição.

A dose de literatura deve ser usada e ajustada conforme o peso e idade do doente.

Modelo adaptativo

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Usa tanto as variáveis do doente (o peso, altura, sexo, área de superfície corporal e a

patofisiologia) como também os parâmetros médios da farmacocinética da população.

Neste caso, o calculo do regime de dosagem tem em consideração qualquer alteração

patofisiológica do doente e tenta adaptar ou modificar a dose de acordo com as necessidades

do doente. Assume que os parâmetros farmacocinéticos, como a clearance, não se altera de

uma dose para a próxima.

Regimes de dose baseados em parametros farmacocinéticos parciais

Para muitos fármacos, o perfil farmacocinético inteiro é desconhecido. Assim, existe a

necessidade de fazer alguns pressupostos para calcular o regime de dosagem (baseadas na

segurança, eficácia e intervalo terapêutico do fármaco). O uso da farmacocinética da população

usa a média das características da população e apenas poucas concentrações de soro a partir do

doente.

Regimes de dosagem empírica

Em muitos casos, os médicos seleccionam um regime de dosagem para o doente sem usar

quaisquer variáveis farmacocinéticas. Nesta situação, o médico toma a decisão baseada em

dados clínicos empíricos, experiência pessoal e observação.

2.2. Entender o conceito de margem terapêutica e o seu interesse na determinação da

dosificação (determinação da dose e do intervalo posológico).

Conceito de margem terapêutica

A relação entre concentrações e efeitos farmacológicos (terapêuticos e tóxicos) pode adoptar

diversas formas, como se pode observar na fig.17.5.

Geralmente adopta a forma de uma curva sigmoide (fig.17.5b) de maneira que ao aumentar as

concentrações aumentam os efeitos terapêuticos observados até ser alcançado um limite,

acima do qual não se consegue uma maior eficácia apesar de se aumentar a concentração. A

incidência de efeitos adversos também aumenta ao aumentarem as concentrações, e o perfil

pode ser distinto para diferentes efeitos adversos.

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Em alguns fármacos, a relação concentração-efeito adopta a forma de U invertido, de maneira

que ao aumentar as concentrações acima de um determinado valor, a eficácia terapêutica pode

diminuir ou até mesmo desaparecer (fig 17.5c).

É também possível que as concentrações que determinam a eficácia máxima suponham um

risco mínimo ou ausente de toxicidade (fig. 17.5a).

Designa-se por margem terapêutica à gama de

concentrações de um fármaco dentro da qual existe uma

elevada probabilidade de conseguir a eficácia terapêutica

com mínima toxicidade. É um critério estatístico que

representa uma combinação de curvas de probabilidade

obtidas a partir de estudos realizados em grandes

proporções de doentes.

A fig.17.7 mostra os resultados de um estudo realizado em 306 doentes tratados com

procainamida que analisa as relações existentes entre a eficácia antiarritmmica e os efeitos

tóxicos com as concentrações séricas do fármaco, permitindo

definir uma margem terapêutica entre 4.10mg/L.

Logicamente, o tamanho da amostra, os critérios de selecção

dos pacientes e de avaliação dos efeitos, condicionam a

magnitude da margem terapêutica e a sua reprodutibilidade.

Assim, alcançar concentrações dentro da margem

terapêutica não garante que 100% dos doentes atinjam o

efeito desejado ou que nenhum manifeste toxicidade,

apenas aumenta a probabilidade de conseguir esses objectivos.

A margem terapêutica não deve ser considerada em termos absolutos mas sim como estimativa

inicial que serve de referência para controlar o tratamento de cada doente em particular.

Muitos dos parâmetros farmacocinéticos estão descritos na literatura mas estes podem não ser

completos ou podem ser equívocos por isso por vezes é necessário considerar pressupostos de

acordo com a informação disponível.

Para um fármaco que é dado em doses múltiplas por um largo período de tempo, o regime de

dosagem é normalmente calculado de modo que a média dos níveis sanguíneos em steady-

state está dentro do intervalo terapêutico. A dose pode ser calculada por:

Problema prático

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1. Os dados farmacocinéticos de clindamicina foram relatados, como mostra a seguir:

Qual é a concentração no estado estacionário após 150 mg do fármaco administrado por via oral a cada 6

horas durante uma semana? (Assume que o fármaco é 100% absorvido.)

2. A semi-vida de eliminação da tobramicina foi relatada para ser 2,15 horas e o volume de distribuição

33,5% do peso corporal.

a. Qual é a dose para um indivíduo de 80 kg, se se desejar um nível de estado estacionário de 2,5g/mL?

Suponha que o fármaco é administrado IV a cada 8 horas.

Assumindo que o fármaco é 100% biodisponível:

, A dose deve ser 173 mg a cada 8 horas.

b. O fabricante sugere que em casos normais, tobramicina deve ser dada a uma taxa de 1 mg / kg a cada

8 horas. Com este regime de dosagem, qual serio o nível de estado estacionário médio?

Determinação da dose e do intervalo de doses

Idealmente, o cálculo do regime de doses deve manter as concentrações entre C∞max e C∞

min.

Para regimes de dose múltipla IV a razão C∞max /C∞

min deve ser expressa por:

Simplificando:

Um intervalo de dose máximo (τ) pode ser calculado mantendo as concentrações entre C∞max e

C∞min. Depois de calcular o intervalo de dose, a dose pode ser calculada.

Problema prático

1. A semi-vida de um antibiótico é de 3 horas com um VD equivalente a 20% do peso corporal. A faixa

terapêutica usual para este antibiótico é entre 5 e 15 g/mL. A toxicidade adversa para este fármaco é

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frequentemente observada em concentrações séricas superiores a 20 g/mL. Calcule a posologia (doses

múltiplas IV), que irá manter apenas as concentrações séricas do fármaco entre 5 e 15g/mL.

Solução

A partir da Eq. 20.6, é possível determinar o intervalo de dose, τ.

Tomando o logaritmo natural (ln) em ambos os lados da equação:

Em seguida, determinar a dose necessária para produzir C ∞

max a partir da Eq. 20.7 após a substituição de

C0

p = D0/VD:

Resolva para a dose Do, deixando VD = 200 mL/ kg (20% do peso corporal).

Para verificar se esta dose tem eficácia terapêutica, calcular C∞

min e C ∞

av.

Para verificar a posologia, calcular C∞

av.

Por cálculo, a dose deste antibiótico deve ser de 2 mg/kg a cada 4,76 horas para manter a concentração

sérica do fármaco entre 5 e 15 g/mL.

Na prática, ao invés de um intervalo de dosagem de 4,76 horas, a posologia e o intervalo de dosagem

deve ser feita o mais conveniente possível para o paciente, e o tamanho da dose deve levar em conta as

formulações disponíveis no mercado. Portanto, o regime de dosagem ou seja, a posologia deve ser

recalculado para ter um valor conveniente (abaixo do intervalo de dose máxima possível, 4 a 6 horas) e

do tamanho da dose ajustada em conformidade.

Para facilidade de cálculo de regimes de dosagem, muitos clínicos confiam nos nomogramas para calcular

a posologia adequada para seus pacientes.

2.3. Perceber o interesse e os procedimentos na transição entre regimes de dosificação

(conversão da infusão intravenosa para a administração oral).

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Após administração IV é muitas vezes desejável passar para administração oral. Quando se para

a infusão IV, a concentração diminui segundo uma cinética de eliminação de 1ª ordem. Para a

maioria dos fármacos orais, o tempo para alcançar o steady state é dependente de uma

constante de eliminação de 1ªordem. Assim, se o paciente começar a dose oral ao mesmo

tempo que a infusão IV é parada, o declive exponencial dos níveis da infusão IV deve ser

compensado pelo aumento exponencial dos níveis séricos do fármaco oral.

Existem dois métodos para calcular um regime de dose oral para um paciente cuja condição foi

estabilizada por uma infusão IV do fármaco. Ambos assumem que as concentrações plasmáticas

do fármaco estão no steady-state.

Método 1

Assume que a concentração plasmática de fármaco no steady-state (Css) após infusão IV é

semelhante à desejada (C∞av) depois de múltiplas doses orais do fármaco.

, onde S é a forma salina do fármaco.

Exemplo:

Um adulto asmático do sexo masculino (55 anos, 78 kg) foi mantido com uma infusão IV de

aminofilina, a uma taxa de 34 mg/hr. No estado de equilíbrio, a concentração da teofilina era de

12 g/mL e a CLT calculada foi 3,0 L/hr. Calcule um regime de dosagem oral de teofilina adequado

para este paciente.

Solução:

A aminofilina é um sal solúvel da teofilina e contém 85% de teofilina (S = 0,85). A teofilina é

100% biodisponível (F = 1) após uma dose oral. Como Cl T = kV D, a eq. 20.2 pode ser expressa

como:

A taxa da dose, D0/τ (34 mg/h), foi calculada com base na aminofilina. No entanto, será

administrado teofilina por via oral. Para converter a teofilina oral, S e F devem ser consideradas.

A dose total diária é de 28,9 mg/hora x 24h ou 693,6 mg/dia. Existem várias posologias de

teofilina possíveis, pode ser de 700 mg/dia, 350mg a cada 12 horas, ou 175mg a cada 6 horas.

Cada um destes regimes de dosagem vão atingir a mesma C∞av mas diferentes C∞

max e C∞min, o

que deve ser calculado. A dose de 350 mg a cada 12 horas poderia ser dada em forma de

libertação prolongada para evitar a concentração excessiva de fármaco no organismo.

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Método 2

Assume que a velocidade de infusão IV (mg/hr) é a mesma desejada na dose oral.

Exemplo:

Usando o exemplo do método 1, os cálculos seguintes podem ser usados.

Solução:

A aminofilina é administrada por infusão IV a uma taxa de 34 mg/hr. A dose diária total de

aminofilina é de 34 mg/hr x 24 hr = 816 mg. A dose diária equivalente em termos de teofilina é

816x0,85=693,6 mg. Assim, o paciente deve receber cerca de 700 mg de teofilina por dia ou

350mg de libertação controlada de teofilina a cada 12 horas.

O uso de determinadas vias de administração está impedido por vários factores fisiológicos e de

segurança.

2.4 Perceber as alterações nos parâmetros cinéticos mediante modificações no regime de

dosificação (dose e intervalo de posológico).

Efeito da mudança da dose e do intervalo de dosagem no C∞max, C

∞min e C∞

av

O C∞av é usado muitas vezes para o cálculo da dose, mas quando não pode ser determinado

directamente é obtido pelo AUC/τ durante regimes de dose múltiplos-> não é a média

aritmética entre C∞max e C∞

min porque as concentrações diminuem exponencialmente. Em

contraste a Css pode ser usada para monitorizar as concentrações no soro de steady state depois

de infusão intravenosa.

Quando se considera a monitorização das concentrações de fármaco em regimes de dose

múltipla, a C∞min deve ser usada para validar o regime de dosagem.

A vantagem de usar C∞av como indicador para decidir os níveis sanguíneos terapêuticos é que

este é determinado sobre um conjunto de pontos e é geralmente menos flutuante que o C∞max

e C∞min. Para além disso quando o intervalo da dose é alterado, a dose é proporcionalmente

aumentada para manter o C∞av constante. Em geral, se um fármaco tem um índice terapêutico

relativamente largo e um tempo de meia vida de eliminação relativamente longo, há boa

flexibilidade em mudar a dose ou dosear o intervalo usando o C∞av como indicador. Mas quando

o fármaco tem um índice terapêutico apertado, C∞max e C∞

min devem ser monitorizados para

assegurar a segurança e a eficácia.

De acordo com o tamanho da dose ou intervalos da dose, C∞av é o mesmo, mas o pico de

steady-state, C∞max, a C∞

min são alterados. Um aumento no tamanho da dose dada num

intervalo maior dose irá causar um aumento na C∞max e uma diminuição na C∞

min. Neste caso o

C∞max pode estar muito próximo ou acima da concentração de fármaco tóxica mínima. No

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entanto, o C∞min pode ser inferior à concentração de fármaco eficaz mínima. Neste último caso,

o baixo C∞min pode ser subterapêutico e perigoso para o paciente, dependendo da natureza do

fármaco.

Determinação da frequência da administração de fármacos

O tamanho da dose está relacionado com a frequência da administração: quanto mais

frequente é a administração de um fármaco, menor deve ser a dose para obter a mesma C∞av

(dose de 250mg de 3 em 3 horas = dose de 500mg de 6 em 6 horas). Contudo, à medida que os

intervalos da dose ficam maiores, o tamanho da dose requerido para manter a concentração

plasmática aumenta proporcionalmente podendo resultar em picos de concentrações

plasmáticas acima da concentração tóxica, embora C∞av se mantenha igual.

Em geral, o intervalo de dosagem para muitos fármacos é determinado pelo tempo de meia

vida de eliminação. Fármacos como a penicilina, que têm relativamente baixa toxicidade,

podem ser dados em intervalos muito mais longos (ie com doses mais elevadas) do que o

tempo de semi-vida sem quaisquer problemas de toxicidade. Enquanto que fármacos com

índice terapêutico baixo devem ser minimizados os picos e vales nos níveis sanguíneos.

2.5 Entender a influência dos factores fisiopatológicos e clínicos na farmacocinética e os

aspectos a considerar na administração de fármacos em populações especiais (recém-nascidos,

crianças, grávidas, idosos, obesos, indivíduos com insuficiência hepática, cardíaca e renal, e outras

populações: fumadores, alcoólicos,…).

Administração de fármacos a recém-nascidos e crianças

O esvaziamento gástrico encontra-se aumentado nas crianças recém-nascidas e nos neonatais e

estes apresentam uma reduzida secreção biliar o que dificulta a absorção de substâncias

lipossolúveis como a vitamina E.

As variações na composição do corpo e a maturidade do fígado e rins são potenciais fontes de

diferenciação. Geralmente, a função hepática completa só é atingida à 3ª semana de vida – os

processos oxidativos estão bem desenvolvidos mas as enzimas de conjugação são deficientes –

além disso, muitos fármacos têm ligação reduzida às proteínas plasmáticas.

As crianças recém-nascidas apresentam

um aumento da água corporal total e na

água extracelular acompanhado de uma

diminuição da água intracelular -> Isto

supõe um aumento do volume aparente

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de distribuição, especialmente para os fármacos hidrossolúveis. Por outro lado, as crianças

recém-nascidas caracterizam-se por uma redução da percentagem de albumina que,

juntamente com uma maior presença de substâncias como a bilirrubina ou os ácidos gordos

livres, justifica uma redução na percentagem de união a proteínas de alguns fármacos como o

consequente aumento no volume aparente de distribuição.

A excreção renal encontra-se também diminuída em crianças recém-nascidas devido à fallta de

maturação da filtração glomerular e na secreção tubular.

Problema prático

1. A semi-vida da penicilina G é de 0,5 horas em adultos e 3,2 horas em recém-nascidos (0-7 dias).

Assumindo que a dose de adulto normal de penicilina G é de 4 mg / kg a cada 4 horas, calcular a dose de

penicilina G para um bebé de 11kg.

Alternativamente, 10 mg a cada 12 horas atingiria a mesma C∞

av.

Administração de fármacos a idosos

Os idosos fazem uma terapia com múltiplos fármacos que, associado a uma diminuição das

funções cognitivas, pode resultar numa má complience - diminuição da eficácia, interacções e

intoxicações medicamentosas.

O fluxo renal plasmático, a filtração glomerular, o output cardíaco e a capacidade respiratória

pode diminuir – a sensibilidade aos fármacos pode aumentar nos idosos devido a mudanças na

farmacocinética e farmacodinâmica-> a idade causa alterações na quantidade e qualidade dos

receptores para os fármacos, levando a um aumento da resposta. Quantitativamente, o número

de receptores diminui, enquanto qualitativamente, pode ocorrer uma mudança na afinidade.

Embora, a creatinina sérica apenas se encontre aumentada, a redução na excreção renal da

creatinina está compensada por uma diminuição na sua produção, devido à perda de massa

muscular que os idosos apresentam.O aumento dos efeitos adversos é devido a mudanças

fisiológicas na absorção, distribuição e eliminação (incluindo excreção renal e clearance

hepática). As reacções metabólicas pré-sistémicas, ou de Fase I, enontram-se mais afectadas do

que as reacções de conjugação, ou de Fase II.

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Nos idosos as alterações podem ser:

Diminuição do fluxo de sangue no baço

Alteração na motilidade gastro-intestinal

Aumento do pH gástrico

Alteração na superfície gastro-intestinal absortiva

Diminuição da ligação às proteínas plasmáticas (devido à diminuição da concentração de

albumina)

Alteração do volume de distribuição (devido à diminuição de massa muscular e aumento de

tecido adiposo)

Diminuição da excreção renal (devido à diminuição da taxa de filtração glomerular e/ou

secreção tubular activa)

Diminuição da clearance hepática (diminuição das enzimas responsáveis pela biotransformação)

Embora se tenham proposto algumas fórmulas gerais que permitem a correcção posológica

dependendo da idade do doente, não existem critéiros específicos de dosagem em doentes

geriátricos.

Problema prático

1. Um aminoglicosídeo tem tempo de semi-vida normal de 107 minutos em adultos jovens. Em doentes

com 70 a 90 anos de idade, a semi-vida do aminoglicosídeo é 282 minutos. A dose normal do

aminoglicosídeo é de 15 mg / kg por dia dividido em duas doses. Qual é a dose para um paciente de 75

anos de idade, assumindo que o peso do volume de distribuição por órgão não é alterada pela idade do

paciente?

A boa correlação inversa foi obtida da meia vida de eliminação do aminoglicosídeo e da clearance de

creatinina. Para manter a mesma concentração média dos aminoglicosídeos em idosos como em jovens

adultos, a dose pode ser reduzida.

2. A clearance do lítio foi determinada a 41,5 mL/min num grupo de pacientes com idade média de 25 anos.

Num grupo de pacientes idosos com idade média de 63 anos, a clearance do lítio foi de 7,7 mL/min. Qual

a percentagem da dose normal de lítio deve ser dada a um paciente de 65 anos?

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Exemplo clínico

A hipertensão arterial é comum em pacientes idosos. A farmacocinética do felodipine (Plendil), um

antagonista dos canais de cálcio para a hipertensão, foi estudada em indivíduos jovens e idosos. Após

uma dose de 5 mg de felodipine oral, a AUC e Cmax nos pacientes idosos (67-79 anos de idade, peso médio

de 71 kg) foram três vezes maior do que os indivíduos jovens (20-34 anos de idade, peso médio de 75 kg).

Os efeitos colaterais da felodipine em pacientes idosos, tais como rubor, foram relatados em 9 dos 11

indivíduos, e palpitações em 3 dos 11 indivíduos, enquanto que apenas 1 de 12 dos indivíduos jovens

relataram efeitos colaterais. A clearance sistémica em idosos foi de 248 ± 108 L/h, comparado a 619 ±

214 L/ h em indivíduos jovens. A biodisponibilidade da felodipine foi relatada em cerca de 15,5% nos

idosos e 15,3% nos indivíduos jovens.

a. Qual é a principal causa para a diferença na AUC observada entre os idosos e indivíduos jovens?

b. Qual seria o nível de estado estacionário de felodipine no idoso, se a dose e o intervalo entre as doses

não forem alteradas?

c. A felodipine pode ser administrada com segurança em pacientes idosos?

Solução

a. A maior AUC nos idosos em comparação com os jovens adultos é devido à diminuição da eliminação do

fármaco nos indivíduos mais velhos.

b. Os idosos têm mais efeitos colaterais com felodipina em comparação com adultos jovens. Factores que

podem contribuir são: redução do fluxo sanguíneo hepático, perda de potássio no organismo, maior

biodisponibilidade, clearance reduzida.

c.

Se D0 , F e τ são iguais, a concentração no steady-state vai ser inversamente proporcional à clearance:

Administração de fármacos a pessoas obesas

Os obesos têm uma maior acumulação de tecido adiposo do que o necessário para as funções

normais do organismo. Têm menos proporção de água comparado com o tecido muscular – o

que pode afectar o volume de distribuição. Paralelamente estes indivíduos apresentam um

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aumento no tamanho dos órgãos, no débito cardíaco e no volume total de sangue, na filtração

glomerular e na actividade enzimática dos hepatócitos-> Tudo isto traduz-se num aumento da

clearence renal e hepática de diversos fármacos.

A união a proteínas em obesos não se modifica em fármacos que se unem preferencialmente à

albumina, embora aumente em fármacos que se unem à α1-glucoproteína ácida, devido à

maior concentração desta proteína em indivíduos obesos.

Fármacos como a digoxina e a gentamicina são muito polares e tendem a distribuir-se mais na

água do que nos lípidos – o que pode conduzir a uma sobredosagem, uma vez que se acumulam

nos líquidos extracelulares.

Nestes fármacos recorre-se à utilização de um peso alternativo na previsão do volume aprente

de distribuição designado por “peso de dosagem”. Nos outros fármacos mais apolares como a

vancomicina, o aumento no volume aparente de distribuição é proporcional ao peso corporal

total, e em fármacos altamente lipossolúveis como o diazepam, varapamilo ou lidocaína, o

aumento no volume aparente de distribuição é notavelmente superior ao aumento de peso.

A clearence renal de aminoglicosídeos e cimetidina aumenta significativamente.

A clearence metabólica de fármacos que sofrem acções de biotransformação de fase I como

antipirina, fenitoína ou cafeína não se modifica em obesos, e aumenta para fármacos como

ibuprofeno ou prednisolona.

Em fármacos como o lorazepam, que sofre reacções de fase II como a glucoronidação, não

aumenta a sua clearence metabólica em obesos, o oxazepam, que também sofre reacções de

glucoronidação, aumenta a sua clearence hepática. Em fármacos como o propranolol a

clearence de eliminação está reduzida em pacientes obesos.

A dosagem para a maioria dos fármacos é feita para pessoas com peso ideal. Pode-se estimar o

lean body weight (LBW), particularmente para ajustar a dose em doentes com insuficiência

renal:

Exemplo

a. Calcule o LBW para um paciente adulto do sexo masculino que é 5 ft 9 de altura (175,3

centímetros) e pesa 264 lb (120 kg).

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Para alguns fármacos polares como antibióticos aminoglicosidicos ou teofilina, recorre-se à

utilização do designado “peso de dosagem” (PD) que toma como base o peso corporal ideal do

indivíduo (PCI) e utiliza um factor de correcção designado por “Factor adiposo” (FA).

O peso de dosagem calcula-se com base na seguinte expressão:

Sendo PCT o peso corporal total do indivíduo.

Gravidez

A informação farmacocinética disponível durante a gravidez é limitada, devido à dificuldade de

realizar estudos nesta população.

Durante a gravidez produzem-se trocas fisiológicas que modificam a farmacocinética. Estas

trocas podem condicionar a dosagem, não só na mãe mas também a nível fetal. Durante a

gravidez produz-se um aumento no peso e percentagem de tecido adiposo, também ocorre um

aumento do volume plasmático e da água corporal total. Paralelamente produz-se uma redução

no conteúdo de albumina e um aumento dos ácidos gordos livres-> Todas estas modificações

levam a um aumento no volume aparente de distribuição, tanto de fármacos hidrossolúveis

como lipossolúveis. Por outro lado, produz-se um aumento no débito cardíaco, no fluxo

sanguíneo renal e na filtração glomerular que conduz a um aumento da clearence renal.

Factores genéticos

O polimorfismo nas enzimas envolvidas no metabolismo de fármacos, regulado geneticamente,

constitui um dos factores que contribuem para a variabilidade interindividual na

farmacocinética. Os fenómenos de polimorfismo genético condicionam a existência de

indivíduos “metabolizadores rápidos” e “metabolizadores lentos” cuja proporção varia para os

vários grupos étnicos-> importantes implicações posológicas.

Fármacos como a imipramina, nortriptilina, codeína, varfarina, fenitoína ou isoniazida, entre

outros, apresentam polimorfismo genético no seu metabolismo, com possíveis implicações

terapêuticas.

FATORES PATOLÓGICOS

Insuficiência hepática

A insuficiência hepática produz-se por diversas causas como hepatite, intoxicações ou

alcoolismo, produzindo-se dano celular, resposta inflamatória e desorganização da estrutura

hepática, que podem afetar as numerosas funções do fígado e muito especialmente a sua

capacidade de biotransformação.

A perda de função do fígado pode ser avaliada através do uso de marcadores hepáticos.

Assim, marcadores de elevada extração hepática como a galactose refletem trocas no fluxo

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sanguíneo. Marcadores de baixa extração hepática como a antipirina refletem trocas na

atividade enzimática dos hepatócitos e marcadores específicos como o paracetamol refletem

trocas nos mecanismos de conjugação.

Cirrose Redução do esvaziamento gástrico e colestase biliar com diminuição na secreção

biliar, afetando negativamente a absorção de fármacos lipossolúveis.

Insuficiência hepática Aumento na biodisponibilidade oral de alguns fármacos, por

diminuição do efeito de primeira passagem devido ao défice na atividade enzimática ou à

redução do fluxo portal.

Distribuição de fármacos Geralmente aumentada em pacientes com insuficiência hepática,

especialmente em fármacos que se ligam muito a proteínas plasmáticas, devido à redução da

albumina e da α1-glucoproteína ácida que aparece neste tipo de doentes.

Doentes que desenvolvem ascite Aumento no volume de distribuição aparente de

numerosos fármacos por aumento do fluido extracelular.

Insuficiência hepática Alteração do fluxo sanguíneo hepático, da atividade enzimática e das

ligações a proteínas, que são os três fatores que incidem na clearance hepática dos fármacos,

embora a influência de cada um destes fatores na clearance esteja condicionada pelo grau de

extração hepática do fármaco.

Considerando que em pacientes com insuficiência hepática existe uma tendência para o

aumento no volume de distribuição e para uma redução na sua clearance, a meia vida de

muitos fármacos aumenta.

É difícil dosificar com carácter geral os fármacos nestes doentes devido à variabilidade

interindividual, embora existam algumas normas de correção da posologia. Assim, por exemplo,

em fármacos com elevada extração hepática há que reduzir as doses entre 10 e 50%,

dependendo da via de administração. A clearance da teofilina reduz-se em 50% dos doentes

com cirrose hepática em comparação com adultos com função hepática normal. Como

consequência, neste tipo de doentes as doses iniciais de teofilina reduzem-se em 50%.

Insuficiência cardíaca

A insuficiência cardíaca constitui um síndrome caracterizado por sintomas de débito

cardíaco reduzido e elevada congestão do coração, como consequência, a circulação não é

suficiente para libertar oxigénio e nutrientes a uma velocidade compatível com os

requerimentos tecidulares. Entre as causas que a provocam merecem destacar-se o infarto e

cardiopatias diversas, constituindo um síndrome relativamente frequente em pacientes

geriátricos.

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Redução do débito cardíaco Diminuição na perfusão sanguínea de diferentes órgãos e

tecidos, com importantes implicações farmacocinéticas.

Insuficiência Diminuição do esvaziamento gástrico, congestão e edema intestinal que

reduzem a absorção oral de alguns fármacos.

A absorção intramuscular também se encontra afetada nestes doentes por redução do fluxo

sanguíneo local.

Hipoperfusão hepática Aumento a biodisponibilidade de fármacos com alta extração

hepática por redução no efeito de primeira passagem.

Devido à vasoconstrição periférica Redução no volume de distribuição do compartimento

vascular aumentando o volume de distribuição aparente do compartimento periférico devido a

um aumento do fluido intersticial. Assim, por exemplo, o volume aparente de distribuição do

compartimento central de lidocaína reduz-se em 40 a 50% em doentes com insuficiência

cardíaca.

A clearance hepática e renal de fármacos reduz-se nestes doentes devido à hipoperfusão do

fígado e do rim.

Redução da clearance hepática e renal, assim com a redução da clearance de eliminação

Redução da dose de alguns fármacos neste tipo de doentes. Assim, por exemplo, para alcançar

concentrações terapêuticas, a velocidade de infusão de lidocaína deve ser reduzida

significativamente em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva.

Insuficiência renal

O rim constitui um órgão fundamental na regulação dos fluidos corporais e no balanço

eletrolítico, assim como na eliminação de substâncias endógenas e exógenas. A perda da função

renal, ou insuficiência renal, deve-se a diversas causas: hipertensão, pielonefrite ou diabetes

mellitus, substâncias nefrotóxicas como alguns fármacos, hipovolémia ou certas reações de

hipersensibilidade com base imunológica.

A insuficiência renal constitui uma das patologias que melhor se podem quantificar

avaliando a taxa de filtração glomerular através da clearance da creatinina, que constitui uma

forma habitual de avaliar o grau de funcionamento renal. O inconveniente deste método está

relacionado com muitas doenças renais, perda da capacidade de filtração glomerular e da

excreção renal não são proporcionais.

Embora clearance da creatinina possa ser medida experimentalmente, na prática estima-se a

partir do valor da creatinina sérica e de determinadas variáveis demográficas como a idade,

peso ou superfície corporal, utilizando diversas fórmulas, sendo a mais difundida a de Cockroft e

Gault.

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Dependendo do valor que adota a clearance da creatinina estabelece-se diferentes graus de

função renal: normal (> 80ml/min), ligeiramente reduzida (50-80ml/min), intermédia (30-

50ml/min), moderada (10-30ml/min), severa ou terminal (< 10ml/min).

Insuficiência renal Aumento no pH e diminuição do tempo de esvaziamento gástrico que

podem afetar a absorção de eletrólitos débeis.

Também se tem descrito uma redução dos sistemas transportadores. Fármacos como o

propranolol aumentam a sua biodisponibilidade neste tipo de doentes por diminuição no efeito

de primeira passagem.

As trocas na distribuição de fármacos produzidos pela insuficiência renal devem-se à

formação de edemas e a fenómenos de deslocamento na ligação a proteínas plasmáticas. Estes

pacientes experimentam uma redução na quantidade de albumina que, associado ao aumento

da concentração de substâncias deslocadoras como os ácidos gordos que contribuem para um

aumento na concentração livre de alguns fármacos, com trocas no volume aparente de

distribuição. Na prática o volume de distribuição altera-se para muitos fármacos. No entanto,

muitos métodos de correção de posologia neste tipo de doentes não consideram estas

alterações no volume de distribuição.

Os processos de biotransformação podem alterar-se nestes doentes já que alguns

metabolitos endógenos como a ureia podem produzir inibição de diversos sistemas

metabólicos. Por outro lado, os metabolitos polares produzidos acumulam-se durante a

insuficiência renal, o que em alguns casos pode justificar uma potencial toxicidade.

A insuficiência renal afeta diretamente a função do nefrónio, modificando tanto a filtração

glomerular como a secreção tubular.

Diminuição da excreção renal dos fármacos Proporcional à diminuição da função renal

expressa pela clearance da creatinina.

Para muitos fármacos com excreção total ou parcial através do rim, como os

aminoglucosídeos, digoxina, etc., estabeleceram-se correlações, geralmente lineares, entre a

sua clearance plasmática e a funcionalidade renal expressa mediante a clearance da creatinina.

Este tipo de correlações permite prever a alteração na eliminação do fármaco com base na

funcionalidade renal do doente e são muito úteis para programar e corrigir a posologia neste

tipo de doentes.

Outras patologias

Existem diversas patologias que, em maior ou menor grau, podem afetar a farmacocinética

de diversos fármacos modificando processos de absorção, distribuição ou eliminação, entre as

quais se podem destacar os processos neoplásicos e a fibrose cística.

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1. Os doentes neoplásicos incluem tanto os afetados por tumores sólidos em fases avançadas,

como os que sofrem neoplasias hematológicas. Em ambos os tipos de doentes tem-se descrito

modificações na farmacocinética que afetam fundamentalmente o volume aparente de

distribuição, embora também tenham sido descritas alterações na clearance de eliminação.

Muitos destes doentes sofrem hipoproteinémia que justifica a formação de edemas, assim

como alterações na ligação a proteínas que provocam um aumento no volume aparente de

distribuição.

Exemplo, em doentes com neoplasias hematológicas tratados com amicacina foram descritos

aumentos no volume aparente de distribuição, especialmente em doentes com

hipoalbuminémia e aumento na clearance de eliminação em doentes com leucemia

mieloblástica aguda.

2. A fibrose cística constitui uma doença de origem genética que supõe como causa principal

doenças respiratórias em crianças. Estes doentes caracterizam-se por um estado

hipermetabólico que origina alterações na distribuição e eliminação dos fármacos. Assim,

fármacos como os aminoglucosídeos ou a teofilina, experimentam alterações na sua

farmacocinética neste tipo de doentes.

Os doentes críticos, como os internados nos cuidados intensivos ou em unidades de

queimados, experimentam alterações fisiológicas muito rápidas no tempo que induzem

modificações muito significativas na farmacocinética de numerosos fármacos. Estas alterações

farmacocinéticas estão submetidas por sua vez a uma grande variabilidade inter e

intraindividual.

FATORES CLÍNICOS

As técnicas depurativas extra e intracorporais como a hemodiálise, a diálise peritoneal

contínua ambulatória, a hemodiafiltração ou a hemoperfusão, utilizadas tanto para o

tratamento da insuficiência renal como em situações de intoxicação, aumenta a eliminação de

fármacos. Estas situações complicam os esquemas posológicos, ao coexistir de forma

intermitente períodos interdialíticos, de onde o comportamento cinético corresponde à

situação fisiopatológica do doente (ex. insuficiência renal) e períodos de diálise, onde a

eliminação forçada contribui para alterações nos níveis de fármaco no organismo.

Outras situações clínicas: cirurgias, a ventilação mecânica, politerapia,…; são causas

frequentes de variabilidade farmacocinética.

As interações de fármacos constituem um dos fatores clínicos com maior implicação na

farmacocinética pela frequência a que se recorre à politerapia, especialmente em certas

populações de doentes como geriátricos ou doentes hospitalizados. As interações com base

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farmacocinética são muito numerosas e afetam os diferentes processos de ADME, tendo em

muitos casos uma grande importância clínica. Pode destacar-se a interação entre a digoxina e

antiarrítmicos como a quinidina que se traduz por um aumento de 2 a 3 vezes dos níveis séricos

de digoxina, a diminuição da clearance metabólica de teofilina na presença de cimetidina, ou o

aumento nas concentrações plasmáticas de fenobarbital na presença de outros antiepiléticos

como o valproato ou a fenitoína devido a um mecanismo de inibição enzimática.

Determinados hábitos de vida: alcool, alcoolismo crónico, o exercício, o tabaco; podem

afetar a farmacocinética. Exemplo: os indivíduos fumadores caracterizam-se por um aumento

significativo da clearance de teofilina que supõe o aumento da dose de teofilina para alcançar

níveis séricos do fármaco dentro da margem terapêutica.

2.6. Conhecer os diferentes tipos de interações farmacológicas e as suas implicações

farmacocinéticas e terapêuticas.

Os doentes comummente recebem dois ou mais fármacos ao mesmo tempo; de facto,

doentes internados em média recebem cinco fármacos durante a hospitalização.

As razões para terapia múltipla são:

As combinações de fármacos são benéficas no tratamento de algumas condições, incluindo uma

variedade de doenças cardiovasculares, infeções e cancro.

Os doentes frequentemente sofrem de várias doenças ou condições comuns e podem requerer

o uso de um ou mais fármacos para cada tipo de doença. Além disso, fármacos são prescritos

por diferentes clínicos e cada um deles pode desconhecer o uso de outras terapêuticas.

A terapia farmacológica múltipla pode originar interação farmacológica. Uma interação

farmacológica ocorre quando ou a farmacocinética ou a farmacodinâmica de um fármaco é

alterada por outro. As interações são uma preocupação porque, ocasionalmente, o resultado da

administração de um outro fármaco é a diminuição da eficácia terapêutica ou o aumento da

toxicidade de um ou mais dos fármacos administrados.

As consequências indesejáveis podem surgir de uma falta de entendimento, ou uma falha de

relembrar, do modo de ação e farmacocinética de cada fármaco; muitas das interações

indesejáveis são assim potencialmente evitáveis.

As possibilidades de interação entre fármacos dentro do organismo são quase ilimitadas. Porém

algumas dessas interações são de um tipo ou de magnitude suficiente para serem clinicamente

importantes. Muitas interações entre fármacos dentro do organismo ocorrem sem afetar a

concentração de fármaco não ligado ou a atividade terapêutica dos fármacos envolvidos. Além

disso, a dosagem necessária de muitos fármacos para demonstrar uma interação farmacológica

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clinicamente significante pode exceder a dose letal média. Muitos dos processos e vias de

eliminação afetadas são demasiado pequenas para haver preocupação.

Implícito na definição de interação farmacológica está o conceito de que, como todas as

respostas essenciais do corpo, são graduadas/classificadas. O grau de interação depende da

concentração de espécies interativas e, portanto, da dose e tempo. Uma determinada

combinação de medicamentos não garante a ocorrência de uma interação clinicamente

significativa é ilustrada pelos dados na tabela:

Exemplo: O hidrato de cloral (sedativo hipnótico) é pensado que potencie temporariamente os

efeitos anticoagulantes da varfarina. Apesar disso, apenas em 22 de 237 doentes, que foram

estudados prospectivamente e que receberam hidrato de cloral durante a terapia com

varfarina, ocorreu potencialização do efeito da mesma inequivocamente demonstrada. As

razões para essas diferenças na resposta são: diferenças individuais no regime de dosagem e

duração da administração de cada fármaco, em sequência da administração do fármaco e na

compliance do paciente. Diferenças farmacocinéticas e farmacodinâmicas devido a genética,

estados de doença concorrentes e muitos outros fatores também contribuíram. Assim, as

circunstâncias associadas a uma interação farmacológica clínica significativa num indivíduo

devem ser sempre cuidadosamente documentadas.

Uma interação farmacológica é provável de ser detetada apenas quando o fármaco que está

a interagir é iniciado ou retirado. Por exemplo, dado o usual elevado grau de variabilidade na

resposta dos doentes a um fármaco, não é provável que uma interação farmacológica seja

detetada se o fármaco é administrado a um paciente estabilizado no fármaco que causa a

interação.

Certamente, o regime de dosagem do fármaco afetado deve ser diferente no doente

em questão do que noutro caso, mas o regime resultante pode estar ainda dentro do intervalo

normal. Neste caso, apenas se offending drug é retirado primeiro, quando o doente é

estabilizado na combinação de fármacos, é que a interação pode ser vista. A interação pode

também ser detetada se o fármaco que interage foi administrado ao doente já estabilizado no

fármaco original.

CLASSIFICAÇÃO

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O sistema para classificar as interações farmacológicas baseia-se na resposta aumentada ou

diminuída do fármaco é.

Apesar de clinicamente útil, esta classificação não ajuda a definir o mecanismo de

interação. Aqui, as interações são classificadas com base na alteração da farmacocinética ou

farmacodinâmica; ocasionalmente estão ambas alteradas. A distinção entre as duas é feita ao

relacionar a resposta à concentração plasmática não ligada das espécies farmacologicamente

ativas.

Nenhuma alteração na curva concentração não ligada – resposta Interação

farmacocinética, que pode ocorrer devido a interação física, como competição por sítios de

ligação a proteínas ou devido à fisiologia alterada, como o fluxo sanguíneo alterado no local de

absorção. O resultado de uma mudança em um ou mais parâmetros farmacocinéticos

primários, Ka, F, V, CLB, CLH, que por sua vez afetam os parâmetros farmacocinéticos

secundários.

A interação entre dois fármacos, A e B, tem de ser denotada por A↔B. Um exemplo é a

competição entre dois fármacos por um sítio de ligação comum na albumina: Um dos fármacos

é deslocado pelo outro.

Geralmente, o termo interação é interpretado mais amplamente para indicar qualquer

situação em que um fármaco afete o outro. Por exemplo, o fenobarbital reduz aparentemente a

absorção do diurético furosemida, mas a clearance renal de fenobarbital é aumentada pela

diurese produzida pela furosemida. Isto pode ser considerado como interação bidirecional e

deve ser denotada por A B. Claramente, no caso de interações mútuas e bidirecionais, a

resposta medida de um fármaco não pode ser considerada sem definir também o nível do

outro.

Quando administrado em quantidades suficientes, dois fármacos quase sempre se afetam

um ao outro; tal não pode ser o caso das concentrações alcançadas em terapia. Exemplo, o

antibiótico enoxacina inibe o metabolismo da teofilina, mas a teofilina, nas doses dadas

normalmente, não afeta a resposta ou a farmacocinética da enoxacina. Esta interação é

unidirecional (A B).

Numa interação unidirecional, o fármaco não afetado (A, enoxacina) pode ser considerado

independentemente, mas a alteração naresposta no fármaco afetado (B, teofilina), não pode

ser definida adequadamente sem se considerar a curva concentração-resposta do efeito do

fármaco A no fármaco B.

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ABSORÇÃO ALTERADA

Quanto mais rápido o processo de absorção mais alto e mais cedo é o pico de concentração

plasmática. Nem a AUC total após uma dose única nem a AUC num intervalo de dosagem no

plateau após dosagem crónica mudam a menos que a biodisponibilidade do fármaco seja

afetada.

Situações nas quais a biodisponibilidade é alterada, com ênfase nas mudanças na concentração

plasmática média com o tempo uma velocidade de absorção altera apenas o grau de

flutuação à volta do valor médio. Essas situações são comuns em terapia farmacológica crónica.

A figura A demonstra a situação em

que um doente está estabilizado no

fármaco A, recebe o fármaco B, o que

reduz a biodisponibilidade do fármaco

Ase não forem tomadas medidas para

mudar a velocidade de dosagem do

fármaco A, a sua concentração desce para

um plateau inferior, sendo o tempo

determinado pela semivida de eliminação

do fármaco.

Suponha-se que o doente não está a

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ser tratado efetivamente com o fármaco A e que, tendo reconhecido o problema, o fármaco

causador da interação é retirado.

A concentração do fármaco A irá retornar ao plateau prévio em 3,3 t1/2. O controlo terapêutico

pode ser restaurado.

Alternativamente, em antecipação do problema mas desejando dar os dois fármacos juntos, a

taxa de dosagem do fármaco A é aumentada apropriadamente no tempo em que o fármaco B é

introduzido. Enquanto o fármaco B continuar a ser administrado, o controlo terapêutico é

satisfatório. Um problema surge, no entanto, se o fármaco B é subsequentemente retirado, mas

a taxa de dosagem do fármaco A não é reduzida correspondentemente. Assim, em 3,3 t1/2, a

concentração do fármaco A alcança um plateau superior, onde é provável que ocorra

toxicidade.

Outra situação em que o fármaco A é adicionado ao regime de um paciente estabilizado no

fármaco B (figura B). Aqui, como anteriormente, a terapia ótima com o fármaco A na presença

do fármaco B é alcançada apenas se a taxa de dosagem do fármaco A é apropriadamente

aumentada. No entanto, existe o risco da concentração do fármaco A ser aumentada

demasiado, se esta não for reajustada quando o fármaco B é retirado.

Estas situações enfatizam a dependência da escala do tempo de eventos na meia vida do

fármaco afetado. Assim, para fármacos afetados com tempos de meia vida muito grandes,

como o fenobarbital (4 dias), as mudanças na resposta são insidiosas e o clínico pode não

associar a interação com o fármaco causador, quer tenha sido iniciado ou parado previamente.

DISTRIBUIÇÃO ALTERADA

A explicação mais comum para uma distribuição alterada é a interação farmacológica no

deslocamento a redução da ligação do fármaco a uma macromolécula causada por

competição de outro fármaco, o deslocante, por locais de ligação comuns.

O resultado é um aumento na fração do fármaco não ligado no plasma, tecido ou

ambos.

Às vezes, a ligação é diminuída por efeito alostéricoO segundo fármaco, ligado noutro local,

induz uma mudança conformacional na proteína, reduzindo a afinidade do primeiro fármaco

para a mesma. Ocasional, um efeito alostérico causa uma afinidade aumentada entre o fármaco

e a proteína; a ligação do fármaco é então aumentada.

Condições que favorecem o deslocamento

Duas condições têm de ser conhecidas antes do deslocamento ocorrer.

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Primeiro, na ausência do deslocante, o fármaco tem de estar ligado maioritariamente a uma

proteína, isto é, o seu fu tem de ser baixo. Obviamente, se um fármaco não está ligado não pode

ser deslocado.

Segundo, o deslocante tem de ocupar a maioria dos locais de ligação, descendo

substancialmente o número de locais disponíveis para a ligação do fármaco.

A tabela lista dois grupos de fármacos

que se ligam à albumina. Nem todos os

fármacos se ligam e competem pelo

mesmo local primário de ligação à

albumina. A albumina e outras proteínas

têm vários locais de ligação, cada um

exibindo um grau de especificidade;

possuindo uma função acídica não é

critério suficiente para prever a habilidade

de um fármaco acídico deslocar outro.

Apesar de se pensar que quase todos os fármacos que competem para o mesmo local

possuem uma elevada afinidade para a albumina, apenas alguns são geralmente listados como

deslocantes, como o ácido salicílico, ácido valpróico e fenilbutazona. Esta lista é limitada porque

a concentração plasmática atingida durante a terapia deve se aproximar ou exceder 0,6 mM, a

concentração molar da albumina no plasma.

Para uma substância com peso molecular de 250, esta concentração corresponde a 150

mg/L. Esta concentração é aproximada durante a terapia com ácido salicílico e ácido valpróico,

porque estes fármacos são dados comummente em doses aproximando 1 g e porque possuem

volumes de distribuição relativamente pequenos, 10L e 15L. Com a fenilbutazona a

concentração plasmática alcançada com a dose usual, 100 mg (V=10L), é apenas de 10 mg/L

mas porque a sua clearance é baixa e a meia vida é longa (3 dias), a concentração plateau

atingida ultimamente é maior quando o regime usual de manutenção passa de 100 para 300 mg

por dia.

Os deslocantes partilham uma propriedade esperada: o seu valor de fu muda com a

concentração plasmática. Com a maioria dos locais ocupados pelo deslocante, a fração não

ocupada é sensível à mudança na concentração do mesmo. Assim, os deslocantes devem

mostrar cinética de disposição dependente da concentração (dose).

A classificação entre fármaco deslocante e fármaco deslocado é arbitrária. A fenilbutazona é

indicada por deslocar a varfarina da albumina, mas apenas porque a concentração plasmática

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da fenilbutazona (100 mg/L; 0,3 mM) se aproxima da concentração molar da albumina (0,6

mM), enquanto que a da varfarina (1 a 4 mg/L; 0,003 a 0,01 mM) não se aproxima. Ambos os

fármacos têm afinidades similares para o mesmo local da albumina e se as concentrações forem

revertidas, a varfarina pode ser chamada de deslocante.

As conclusões tiradas das interações entre fármacos acídicos e albumina são geralmente

aplicáveis a todas as interações fármaco-proteína, mantendo em mente as concentrações

molares largamente diferentes das várias proteínas de ligação no plasma. Por exemplo, a

concentração molar da glicoproteína α1-ácida, que se liga avidamente a muitos fármacos

básicos, é baixa (9-23 μM) e as interações de deslocamento podem ocorrer a concentrações

plasmáticas muito mais baixas que as requeridas para o deslocamento de fármacos acídicos da

albumina (600 μM).

Implicações Terapêuticas

As interações de deslocamento têm sido estudadas in vitro. O potencial deslocante é

adicionado a uma amostra de plasma que contem o fármaco e as mudanças na sua ligação são

medidas. No entanto este pode ser de poucas consequências terapêuticas. Depende se os

eventos são agudos ou se ocorrem no plateau durante terapia crónica.

Eventos Agudos.

Duas situações podem ser previstas:

1. Administração de uma dose de carga de um fármaco a um doente já estabilizado num

deslocante;

2. Envolve a administração de uma dose de deslocante a um doente já estabilizado num fármaco.

Em ambas as situações, a questão de alterar a dose usual de fármaco surge apenas se a

concentração não ligada aumenta acima do intervalo terapêutico, na presença do deslocante.

De forma diferente, está o volume de distribuição não ligado (Vu) diminuído significativamente?

Uma diminuição no Vu ocorre apenas se, na ausência do deslocante, o fármaco é

substancialmente ligado no organismo e o deslocante causa um deslocamento significante do

fármaco da maioria dos locais de ligação. Exemplo, a concentração não ligada aumenta se o

deslocamento ocorre dos locais de uma proteína plasmática para fármacos com pequeno

volume de distribuição, por volta de 10 L/70 kg ou se o deslocamento ocorre dos locais de

ligação do tecido para um fármaco com volume de distribuição elevado.

Exemplo da 1ª situação é o deslocamento da varfarina dos locais de ligação da albumina pelo

naproxeno. Exemplo da última situação é o deslocamento da digoxina dos locais de ligação dos

tecidos pela quinidina. Essas situações são relativamente incomuns.

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O deslocamento mais comum é de um fármaco com volume de distribuição elevado. Uma vez

que apenas fármacos pequenos residem no plasma uma mudança mínima na concentração não

ligada ocorre até quando todo o fármaco nas proteínas está deslocado. Exemplo, se o volume

de distribuição é 100 L e 99% do fármaco no plasma está ligado (fu=0,01), apenas 3% (100 x (1-

fu) x (volume plasmático) /V) do mesmo está ligado no plasma. Mesmo com o deslocamento

completo, a pequena quantidade afetada vai-se redistribuir pelo resto do corpo e assim apenas

aumenta marginalmente a pool corporal não ligada e também a concentração não ligada no

plasma e no tecido.

De um modo concebível, se o deslocante for injetado rapidamente, a concentração não

ligada no plasma irá subir apreciavelmente, mas apenas momentaneamente, porque o fármaco

deslocado irá descer rapidamente para o novo gradiente de concentração não ligada para o

maior tecido aquoso. Na prática, esta última situação é improvável de acontecer por causa das

reações adversas experimentadas quando o fármaco é injetado demasiado rápido.

Voltando aos dois exemplos acima: Com a digoxina, quinidina causa uma diminuição grande

no Vu para garantir a consideração de uma redução na dose de carga da digoxina na presença

de quinidina. Com a varfarina, uma vez que a resposta clínica (tempo de protrombina) é tão

atrasada e insensível a mudanças agudas na concentração de varfarina, nenhum ajustamento

na dosagem deste anticoagulante oral é contemplado no evento agudo de deslocamento. Uma

consideração mais importante para ambos os fármacos e muitos outros é o efeito do

deslocamento nos eventos no plateau, já que a maioria dos fármacos, incluindo deslocantes, é

administrada cronicamente.

Eventos no Plateau. A influência do deslocamento na concentração não ligado no steady-

state (Cuss) depende da taxa de extração e da via de administração do fármaco afetado.

Considerando um fármaco com uma taxa de extração baixa. Relembre-se que a clearance

depende de fu, mas a clearance de fármaco não ligado (CLu) não depende.

Quando o fármaco é infundido a uma velocidade constante, R0, e o steady-state é alcançado,

No entanto, uma vez que a clearance de fármaco não ligado não é afetada pelo deslocamento,

o mesmo é verdade para o valor de Cuss. Assim, apesar do deslocamento por aumentar fu

também aumentar a clearance (o que causa a descida da concentração plasmática total),

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nenhuma mudança na resposta e na taxa de dosagem é antecipada no steady-state. Nem

nenhuma mudança é antecipada na Cuss,av em dosagem crónica oral.

Considerando agora um fármaco com taxa de extração elevada. Uma vez que a clearance

não é afetada pelo deslocamento, a concentração no sangue no steady-state também não é

afetada a seguir a uma infusão IV a velocidade constante. No entanto, à medida que a ligação

diminui, Cuss e a resposta ao fármaco aumenta. A dose de manutenção do fármaco pode

precisar de ser reduzida.

A previsão do resultado quando um fármaco com taxa de extração elevada é administrado

oralmente e quando a eliminação ocorre predominantemente no fígado é difícil. Na presença

do deslocante, tanto a clearance de fármaco não ligado como a biodisponibilidade oral

diminuem. O efeito do deslocamento na

concentração de fármaco não ligado no plateau

é relativamente pequeno independentemente

de qualquer efeito do deslocamento, no

entanto, a concentração de fármaco não ligado

no plateau é mais baixa do que a alcançada

após uma infusão IV equivalente.

Os eventos preditos no plateau antes e

depois do deslocamento de fármacos com

extração lenta e rápida estão mostrados na figura:

Na figura abaixo estão mostradas as concentrações plasmáticas totais e não ligadas no

plateau do antiepilético fenitoína em doentes antes e depois de receberem ácido valpróico que

desloca a fenitoína dos locais de ligação da albumina.

Como predito para um fármaco com taxa de

extração baixa, a concentração não ligada está

inalterada, enquanto a concentração plasmática

total está diminuída. Concordantemente, não há

necessidade de alterar a taxa de dosagem da

fenitoína em doentes que recebem ácido

valpróico.

Características Cinéticas: Consequências

cinéticas do deslocamento na aproximação ao plateau na condição usual em que ambos os

fármacos (o fármaco e o deslocante) são administrados cronicamente. Considere-se as

mudanças esperadas na cinética de disposição de um fármaco que é deslocado.

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Cinética da Disposição:

Uma vez que a clearance de um fármaco com taxa de extração elevada não é afetada pelo

deslocamento, o tempo de meia vida muda com o volume de distribuição. Em contraste, para

um fármaco com taxa de extração baixa, uma vez que a clearance de fármaco não ligado não

muda, o tempo de meia vida ou se mantém constante

(quando Vu não muda) ou diminui (se Vu diminui) com o

deslocamento das proteínas plasmáticas.

Perfil Concentração-Tempo no Plasma:

Apesar de existirem várias combinações de eventos

possíveis, apenas uma situação comum é considerada.

Figura 17-4: Neste caso o deslocante, que tem um t1/2 maior

que o do fármaco, é adicionado ao regime de um paciente

estabilizado num fármaco de taxa de extração baixa. Tanto o

fármaco como o deslocante são administrados por infusão a velocidade constante e é assumido

que ambos estão sempre em equilíbrio de distribuição. Apesar destas condições serem

restritivas, a situação ilustra a importância tanto da cinética como do modo de administração na

resposta terapêutica desejada.

Note-se na figura que a acumulação lenta e a eliminação lenta do deslocante resulta em

mudanças insignificantes na concentração de fármaco não ligado e na resposta. Esta é uma

consequência da cinética do deslocante ser mais lenta que a do fármaco.

A concentração do deslocante muda tão lentamente em relação à do fármaco que em todos

os tempos o fármaco está no steady-state virtual, com a velocidade de eliminação (CLu x Cuss) a

igualar a velocidade de administração.

Isto é, apesar de haver uma tendência para a concentração não ligada aumentar

acima da concentração do steady-state durante a acumulação do deslocante, existe uma

tendência oposta para a concentração não ligada descer porque a velocidade de eliminação

(CLu x Cu) vai exceder a velocidade de administração (CLu x Cuss).

As tendências reversas ocorrem quando se para o deslocante, mas mais uma vez eles

equilibram-se um com o outro. Concordantemente, apesar da concentração não ligada se

manter essencialmente inalterada, a concentração plasmática total do fármaco muda

inversamente com a do deslocante, refletindo a mudança no grau de deslocamento. Uma

mudança temporária na concentração não ligada pode ocorrer se a cinética do fármaco, em vez

da do deslocante, fosse mais lenta. No entanto, esta situação é relativamente incomum.

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Neste caso, nenhuma mudança no efeito e no regime de dosagem do fármaco é antecipada

apesar do deslocamento ocorrer. De facto, se apenas a resposta for monitorizada, pode não

haver suspeita de deslocamento.

CLEARANCE DE FÁRMACO NÃO LIGADO DIMINUÍDA

Uma redução na clearance de fármaco não ligado é o tipo de interação farmacológica

potencialmente mais perigosa. A concentração de fármaco não ligado pode aumentar para um

nível tóxico, a não ser que se faça um ajustamento na dose. Consequentemente é

extremamente importante ser capaz de identificar, caracterizar e, quando possível, evitar este

tipo de interação. A inibição do metabolismo do fármaco é a maior causa de diminuição na

clearance de fármaco não ligado.

Estudo de um Caso

Alguns pacientes que recebem teofilina desenvolvem náusea quando a enoxacina, uma

quinolina anti-infeciosa, é adicionada ao regime da teofilina.

A naúsea é associada com uma elevada concentração de teofilina causada pela inibição do seu

metabolismo pela enoxacina

O aumento dramático na concentração plasmática de teofilina quando a enoxacina é

adicionada ao regime e o retorno ao valor pré-enoxacina quando a enoxacina é retirada está

ilustrado na figura 17-5. Note-se que demora aproximadamente 4 dias de administração de

enoxacina para a concentração de teofilina aumentar para um novo plateau e um tempo similar

para retornar ao valor pré-enoxacina após a sua retirada.

Uma imagem mais quantitativa dos eventos

pode ser obtida a partir de duas equações. Uma

define a concentração média do fármaco no

plateau:

A outra equação define o novo (e maior)

tempo de meia vida da teofilina (t1/2 inhibited) em

relação ao tempo de meia-vida normal (t1/2

normal):

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onde CLnormal e CLinhibited são as clearances de teofilina na ausência e presença do inibidor,

respetivamente. A equação 4 vem da equação K=CL/V e do conhecimento que a enoxacina não

afeta o volume de distribuição da teofilina, um fármaco com ligação fraca no plasma e tecido.

O tempo de meia vida da teofilina na ausência de enoxacina é de 8,8h, estimado pelo

declínio da concentração quando a administração de teofilina pra (dia 13). Como esperado, com

um tempo de meia vida curto, a concentração de plateau (Css, av), aproximadamente 4 mg/L, é

alcançada em cerca de 2 dias após o começo do regime de teofilina.

A enoxacina é rapidamente absorvida e imediatamente inibe o metabolismo da teofilina

quando administrada no quinto dia do regime. Com administração contínua do mesmo regime

de dosagem de teofilina, a sua concentração plasmática sobe para um novo plateau,

aproximadamente 9 mg/L, determinado pelo novo, e mais baixo, valor de clearance (CLinhibited).

De acordo, por referência à equação 3:

Substituindo 4 mg/L e 9 mg/L por Css, av, normal e Css, av, inhibited obtém-se CLinhibited=0,44 CLnormal. Isto

é, a enoxacina reduz a clearance da teofilina em 56%. Este cálculo é baseado na suposição de

que a biodisponibilidade da teofilina, que é usualmente bem absorvida, não é afetada pela

enoxacina.

O novo tempo de meia vida da teofilina na presença do inibidor pode agora ser calculado por

substituir apropriadamente na equação 4; 22 horas (8,8L x 1/0,44). Este tempo de meia vida

mais longo explica porque se demora 4 dias, ao invés dos normais 2 dias, para alcançar o novo

plateau. É também consistente com a observação que a concentração plasmática de teofilina

média (6,5 mg/L) entre o plateau anterior e o novo ocorre um dia após a administração de

enoxacina.

O retorno lento à concentração plasmática de teofilina ao valor pré-enoxacina quando esta é

retirada permanece não explicado. Apesar de retirada, a concentração de enoxacina no plasma

persiste um num valor suficientemente alto para continuar a inibir o metabolismo da teofilina

por um período considerável de tempo. Assim, o tempo de meia vida da teofilina, que controla

o retorno da teofilina para a sua concentração pré-enoxacina, mantém-se elevado por algum

tempo. Se a inibição tivesse cessado imediatamente após se retirar a enoxacina, o tempo de

meia-vida da teofilina teria revertido para o valor de controlo, 8,8h e o retorno da concentração

de teofilina para o valor pré-enoxacina teria sido muito mais rápido.

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Efeito Graduado

A inibição da teofilina pela enoxacina não é uma resposta “all-or-none”, mas uma resposta

graduada. O grau de inibição varia com a

concentração plasmática, e assim com a dose,

de enoxacina.

Na figura estão mostrados tanto os perfis

concentração plasmática-tempo e a AUC da

teofilina a seguir a uma dose única de teofilina

tomada sozinha e no steady state durante

regimes de 25, 100 e 400 mg de enoxacina

dada a cada 12h.

Como esperado para um fármaco com uma

clearance baixa, tanto a AUC como o tempo de

meia vida da teofilina aumentam com a inibição. Note-se que a inibição é evidente mesmo com

o regime de 25mg de enoxacina e aumenta, tendendo a aproximar um limite superior com o

regime de 400mg. Apesar da concentração de enoxacina decrescer após uma dose de 400mg, a

inibição persiste, em vários graus, por algum tempo depois. Claramente, quanto maior o tempo

de meia vida do inibidor, mais persistente é a inibição depois de o retirar.

Para se apreciar melhor a natureza gradual da inibição do metabolismo, considere-se:

onde a concentração de fármaco não ligado, Cu, está abaixo da constante de Michaelis-Menten,

Km. Ou, expressando em termos de clearance de fármaco não ligado associada com formação

de metabolitos, CLuf.

onde fm é a fração da dose do fármaco que é convertida ao metabolito. A inibição diminui a

CLuf do metabolito. Um modelo comum para descrever este efeito é:

onde CuI é a concentração não ligada do inibidor e KI é a constante de inibição, dada pela

concentração não ligada do inibidor que diminui CLuf por duas vezes. Claramente quanto menor

o KI mais potente é o inibidor.

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Duas conclusões principais podem ser retiradas da equação 8.

1. O grau de inibição de uma via particular depende da concentração de inibidor não ligado

relativamente ao seu KI.

Muitos compostos têm mostrado inibir o metabolismo do fármaco in vitro mas falham ao faze-

lo in vivo, porque as concentrações não ligadas associadas com os regimes terapêuticos de

inibição estão bem abaixo do valor de KI.

2. O impacto da inibição na eliminação do fármaco depende de fm. A inibição tem o efeito mais

profundo quando a via afetada é obrigatória para a eliminação do fármaco quando fm≈1.

Muitas vezes existe vias múltiplas. Até mesmo na maior dose, a enoxacina apenas é capaz de

reduzir a clearance total de teofilina em aproximadamente duas vezes com uma duplicação

correspondente do tempo de meia vida da teofilina.

O antidepressivo desipramina, metabolizado pelo CYP2D6 é outro exemplo. Quinidina, um

potente inibidor do CYP2D6, converte efetivamente os metabolizadores extensos da

desipramina, nos quais esta via é a maior, em metabolizadores fracos, com uma redução

pronunciada na clearance de aproximadamente quatro vezes e o correspondente

prolongamento do tempo de meia vida.

Nestes casos, as consequências clínicas da interação dependem das contribuições relativas

do fármaco e do metabolito na eficácia e toxicidade. Com a desipramina, a dose nos

metabolizadores extensivos deve ser reduzida para evitar toxicidade, se a quinidina for

coadministrada. Como esperado, a quinidina tem pouco efeito na farmacocinética da

desipramina em metabolizadores fracos (CYP2D6) porque a via afetada é menor.

Interação Multifacetada

Apesar do fármaco anti-inflamatório fenilbutazona não ser amplamente usado, a sua

interação com a varfarina está bem documentada. Esta interação causou

episódios de sangramento sérios. A varfarina está altamente ligada à

albumina no plasma. Fenilbutazona, desprovida de atividade

anticoagulante, desloca a varfarina. Consequentemente, o deslocamento

foi indicado como o mecanismo primário para a interação.

A figura mostra os efeitos temporais da administração de

fenilbutazona na concentração plasmática e não ligada da varfarina num

indivíduo que ingere 10 mg de varfarina diariamente.

O tempo de meia vida da varfarina é de aproximadamente 2 dias e o

steady-state é alcançado dentro dos primeiros 12 dias, quando a varfarina

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é administrada sozinha. A este tempo, a concentração de varfarina no plasma é

aproximadamente 4 mg/L e apenas 0,5% (0,02 mg/L) está livre, i.e., fu=0,005.

A varfarina é completamente absorvida e a sua clearance, estimada por dividir a dose diária

pela concentração plasmática no steady-state, é 0,1 L/h. Assim, a varfarina é um fármaco

altamente ligado às proteínas com uma taxa de extração baixa.

A fenilbutazona é também pobremente extraída, é altamente ligada (fu=0,004 a 0,010) e

tem um tempo de meia vida (3 dias) maior que o da varfarina. Concordantemente, no dia 13 o

indivíduo começa a tomar o regime de dosagem recomendado de fenilbutazona, 100 mg três

vezes ao dia, a concentração plasmática do fármaco sobe e eventualmente alcança um plateau

de aproximadamente 100 mg/L, após aproximadamente 10 dias. Durante este período, a

varfarina plasmática decresce estabilizando na metade, para 2 mg/L e o valor de fu de varfarina

sobe aproximadamente três vezes.

Neste ponto, os eventos no plasma parecem ser marcadamente similares aos demonstrados

na fig. 17-4 para uma interação de deslocamento pura. No entanto, há uma diferença

importante. A concentração não ligada de varfarina aumenta e mantém-se elevada durante a

administração de fenilbutazona. Uma vez que o efeito da varfarina está relacionado com a sua

concentração livre, esta elevação sustentada está de acordo com o aumento sustentado do

efeito observado enquanto a fenilbutazona é administrada. Um exame da equação 2 indica que

para ter em conta os valores elevados do fármaco não ligado, tanto a taxa de entrada do

fármaco no corpo está aumentada ou o valor de CLu está diminuído. Como o regime de

dosagem de varfarina não foi alterado e a varfarina está completamente biodisponível, a CLu

diminui.

A varfarina é quase exclusivamente metabolizada no fígado para metabolitos fracamente

ativos ou inativos. Assim, um valor baixo de CLu implica uma diminuição na capacidade do

fígado de metabolizar a varfarina. A análise de vários metabolitos da varfarina tanto no plasma

como na urina confirmou que a fenilbutazona inibe a eliminação de varfarina e que é a sua

inibição e não o deslocamento que leva ao quadro clínico.

A interação entre fenilbutazona e varfarina é mais complexa do que descrito acima. A

varfarina comercializada é um racemato e o isómero S é cinco vezes mais potente que o

isómero R. A fenilbutazona inibe primariamente a formação de 7-(S)-hidroxivarfarina, o maior

metabolito do isómero mais ativo. As interações farmacológicas podem ser complexas e são

requeridas observações cuidadosas para esclarecer os factos.

Outras Causas de Clearance Diminuída

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A clearance hepática baixa da lidocaína quando administrada com propranolol é um exemplo

duma interação farmacocinética mediada fisiologicamente. O propranolol diminui o output

cardíaco e também o fluxo sanguíneo hepático, que, por sua vez, reduz a clearance da lidocaína,

um fármaco altamente extraído pelo fígado. Presumivelmente, uma vez que o grau do bloqueio

β-adrenérgico é uma resposta gradual, a interação com a lidocaína é dependente da

concentração plasmática de propranolol.

Interações Benéficas

A terapia combinada penicilina-probenecide interação farmacológica. Ambos os fármacos

acídicos são excretados renalmente por um sistema de transporte aniónico. O probenecide

inibe competitivamente a secreção renal de penicilina reduzindo substancialmente a sua

clearance renal (maior componente da clearance total) na presença de probenecide, são

alcançadas concentrações plasmáticas de penicilina maiores que o habitual.

De notar é a falta de efeito maior da penicilina na eliminação do probenecide. Apesar do

probenecide ser ativamente secretado para o túbulo renal, ao contrário da penicilina, é

lipofilico e maioritariamente reabsorvido. Consequentemente, a clearance

renal do probenecide é baixa, sendo o metabolismo a sua maior via de

eliminação.

Outro exemplo: a cilastatina e o imipenemo. O imipenemo é

metabolizado extensivamente no rim por uma dehidropeptidase,

localizado no bordo em escova das células do túbulo proximal.

Consequentemente, a excreção renal do imipenemo intacto é baixa e

muitas vezes insuficiente para garantir o tratamento efetivo de infeções do

trato urinário. Para melhorar a eficácia do imipenemo, é comercializado em combinação com

cilastatina, um inibidor da dehidropeptidase, que aumenta marcadamente a excreção urinária

do imipenemo inalterado.

CLEARANCE DE FÁRMACO NÃO LIGADO AUMENTADA

Aumentar o pH da urina ao administrar acetazolamida ou bicarbonato de sódio aumenta a

clearance renal de ácido salicílico e outros ácidos cuja clearance renal é sensível ao pH.

A administração de cloreto de amónio ou ácido ascórbico para fazer a urina mais ácida

aumenta a clearance renal de fármacos básicos sensíveis ao pH.

Alguns fármacos aumentam a clearance metabólica de outros fármacos. Fazem-no

comummente por induzir as enzimas metabolizadoras do fármaco, mas também podem ativar

enzimas ou retardar a degradação pelas mesmas. Ocasionalmente, como o glucagon,

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aumentam o fluxo sanguíneo hepático, aumentando assim a clearance hepática de fármacos

que são altamente extraídos pelo fígado.

Geralmente, um ajuste no regime de dosagem é requerido apenas quando a clearance da via

afetada é ou irá ser uma fração importante da clearance total do fármaco. Assim, a necessidade

de mudar a dose é antecipada se a clearance associada com uma via em particular, sendo

previamente 20% da clearance total, aumenta seis vezes, porque a clearance total é duplicada.

Não é antecipada nenhuma mudança na dose, mesmo se a clearance associada com a da via

aumente 20 vezes, se a clearance contribui apenas 1% para a clearance total. Uma exceção

surge quando o metabolito formado é a espécie ativa ou tóxica, porque a sua concentração

plasmática pode ser muito aumentada.

Os eventos demonstrados na figura ilustram as consequências do aumento

da clearance.

Um paciente estabilizado no fármaco A recebe um fármaco B que duplica

a clearance do fármaco A. Se a taxa de dosagem do fármaco A não for

mudada, a concentração desce para metade, numa velocidade determinada

pelo tempo de meia vida do fármaco na presença do fármaco B (caso I).

A descida na concentração pode ser evitada ao duplicar a taxa de

administração do fármaco A enquanto o fármaco B é administrado (caso II).

No entanto, o problema da acumulação excessiva do fármaco A existe se a

taxa elevada de dosagem é mantida quando o fármaco B é retirado. Uma vez que o tempo de

meia vida do fármaco A é geralmente maior quando administrado sozinho, especialmente para

um fármaco com taxa de extração baixa, o tempo preciso para atingir o plateau é maior na

ausência do que na presença do fármaco B.

Duas grandes suposições foram feitas:

1. o efeito do fármaco B é alcançado instantaneamente e mantém-se constante enquanto este é

administrado;

2. o efeito desaparece imediatamente após a sua retirada.

Na prática, ambas as suposições são inválidas.

A indução enzimática foi mencionada como a causa primária do aumento da clearance

metabólica. No entanto, uma mudança na clearance é uma medida indireta do efeito de um

indutor; o efeito direto é um aumento na velocidade de síntese de enzimas metabolizadoras do

fármaco.

De acordo, existe um atraso entre o efeito direto e o seu reflexo na resposta medida. Assim,

mesmo se a concentração plasmática do indutor seja atingida instantaneamente e mantida

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constante, a clearance do fármaco afetado irá aumentar com o tempo à medida que o nível de

enzima aumenta de um valor de plateau para outro. Similarmente existe um atraso na

diminuição da clearance do fármaco afetado ao remover o indutor. O atraso depende, como

outros sistemas no corpo, da cinética dos fármacos e da enzima envolvida.

Quando a eliminação da enzima é o processo mais lento, as mudanças na clearance do

fármaco podem continuar a ocorrer mesmo quando a concentração do indutor é relativamente

constante.

Quando a eliminação do indutor é um processo lento, as mudanças na concentração do

indutor são refletidas quase instantaneamente por mudanças na quantidade de enzima e

clearance do fármaco afetado. Esta última possibilidade pode explicar o efeito do fenobarbital

nas mudanças temporais na concentração plasmática do dicumarol e no tempo de protrombina,

uma medida do seu efeito anticoagulante num doente a receber dicumarol cronicamente.

Tanto a diminuição na concentração e no efeito

deste fármaco a seguir ao tratamento com

fenobarbital têm sido atribuídos ao facto dos

barbituratos induzirem as enzimas responsáveis pelo

metabolismo do dicumarol.3 a 4 semanas para o

dicumarol plasmático para diminuir para o mínimo

durante a administração de fenobarbital como a

retornar ao valor prébarbiturato após a

descontinuação de fenobarbital. O fenobarbital

(tempo 1/2 = 4 dias) demora também

aproximadamente o mesmo período de tempo para atingir o plateau no corpo e para ser

eliminado.

As observações são compatíveis com a hipótese de que o sistema de enzimas induzido

responde relativamente rápido a mudanças na concentração plasmática de fenobarbital.

Os dados também sugerem que um tempo de protrombina pode ser mantido ao valor pré-

barbiturato ao aumentar a dose de dicumarol durante a administração de fenobarbital. Um

risco aumentado surge se a dose de anticoagulante não é reduzida quando o fenobarbital é

descontinuado. A concentração plasmática de dicumarol então aumenta insidiosamente, à

medida que o fenobarbital é lentamente eliminado e pode manter-se escondida por várias

semanas após a descontinuação do barbiturato até, talvez, ocorrer uma crise hemorrágica.

FARMACOCINÉTICA DAS INTERAÇÕES FARMACOLÓGICAS

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A interação farmacológica modificação da resposta do fármaco esperada no doente,

devido à exposição do doente a outro fármaco.

As interações farmacológicas podem incluir:

Interações fármaco-fármaco;

Interações fármaco-alimentos;

Interações fármaco-químicos (como as interações com o álcool e o tabaco);

Interações fármaco-laboratório (são interações em que um resultado de um teste é alterado

por um medicamento).

Os fatores de risco para uma interação aumentam com:

Terapia farmacológica múltipla (deve ser feito um screening para verificar as interações);

Múltiplos médicos a prescreverem;

Baixa compliance;

Fatores de risco do doente – doenças predispostas (diabetes, hipertensão, etc.);

Idade avançada.

A probabilidade de haver uma interação deve ser classificada:

Interação farmacológica estabelecida;

Interação farmacológica provável;

Interação farmacológica possível;

Interação farmacológica pouco provável.

Deve também ser considerado a dose, a duração da terapia, o seu início (rápido ou lento) e a

severidade (maior ou menor) do potencial de interação e a extrapolação para fármacos

relacionados.

Em geral, se a resposta terapêutica é previsível pelas concentrações séricas de fármaco,

administrar o fármaco a intervalos regulares pode ser baseado na equação da concentração de

steady-state:

Quando a meia vida de eliminação é alterada devido a interações, o intervalo entre as doses

pode ser extendido ou a dose reduzida de acordo com:

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Fármacos com intermediários reativos, metabolitos ativos e/ou metabolitos com tempos de

meia-vida maiores que o fármaco mãe devem ser considerados com precaução se existir

potencial para interações entre fármacos;

Metabolitos polares podem-se distribuir num volume de fluido pequeno, levando a grandes

concentrações nalguns tecidos;

As interações envolvendo o metabolismo podem ser temporais, e só serem observadas ao

fim de algum tempo (este tipo de interações são as mais difíceis de diagnosticar).

INIBIÇÃO DO METABOLISMO DOS FÁRMACOS

Mudanças no metabolismo podem resultar em reações adversas. Exemplo, um doente com

comprometimento hepático pode desenvolver reações adversas severas quando toma uma

dose segura de paracetamol. Em alguns pacientes com doenças cardiovasculares, o fluxo

sanguíneo pode estar diminuído resultando numa absorção e distribuição do fármaco atrasada.

Exemplos:

1. A fluvoxamine duplica a meia-vida do diazepam. Dados sugerem que a fluvoxamine inibe a

biotransformação do diazepam e do seu metabolito ativo N-desmetilado.

Neste exemplo, o intervalo de dosagem, pode ser aumentado para o dobro para dar conta da

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duplicação da semi-vida de forma a manter a concentração média no estado estacionário

inalterada com base na equação:

2. A quinidina inibe o metabolismo da nifedipine e de outros canais de cálcio-bloqueadores. A

interação entre a nifedipine e quinidina suporta a participação de um comum do citocromo P-

450 (P450 3A4) no metabolismo dos dois fármacos.

INIBIÇÃO DA EXCREÇÃO BILIAR

A interação entre a digoxina e verapamil foi estudada em seis doentes (idade média de 61 ±

5 anos) com fibrilação auricular crónica. Os efeitos da adição de verapamil (240 mg / dia) sobre

as concentrações de estado estacionário do plasma de digoxina foram estudados. O verapamil

induziu um aumento de 44% em concentrações plasmáticas no estado estacionário da digoxina.

A clearance biliar da digoxina foi determinada por uma técnica de perfusão duodenal. A

clearance biliar da digoxina diminuiu 43%, enquanto a clearance renal não foi significativamente

diferente.

INDUÇÃO DO METABOLISMO DOS FÁRMACOS

As isoenzimas do citocromo P450 estão muitas vezes envolvidas na oxidação metabólica de

muitos fármacos. Muitos fármacos podem estimular a produção de enzimas hepáticas.

A estimulação enzimática pode diminuir a meia vida de eliminação.

Exemplos de fármacos indutores:

Fenobarbital;

Carbamazepina;

Rimfapina;

Acido valpróico;

Fenitoína.

ALTERAÇÕES NA REABSORÇÃO RENAL DEVIDO A MUDANÇAS NO PH URINÁRIO

O pH urinário de um adulto normal situa-se entre 4,8 e 7,5 mas pode aumentar com o uso

crónico de antiácidos. Esta mudança afeta a ionização e a reabsorção de eletrólitos fracos. Um

aumento da ionização do salicilato devido a um aumento do pH da urina reduz a reabsorção de

salicilato nos túbulos renais, resultando num aumento da excreção renal.

INIBIÇÃO DA ABSORÇÃO DE FÁRMACOS

Vários fármacos e suplementos dietéticos podem diminuir a absorção de fármacos do trato

gastrointestinal. Antiácidos contendo hidróxido de magnésio ou alumínio podem interferir com

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a absorção de muitos fármacos, por formarem quelatos (diminuindo os níveis plasmáticos de

fármaco).

EFEITO DOS ALIMENTOS NA DISPOSIÇÃO DE FÁRMACOS

Interação entre a dieta e a teofilina

A disposição da teofilina é influenciada pela dieta, uma vez que uma dieta rica em proteínas

aumenta a clearance da teofilina.

Interação entre a toranja e os fármacos

O sumo de toranja inibe o metabolismo do CYP3A4 (uma isoforma do CYP P450).

INTERAÇÕES ENTRE FÁRMACOS E VÍRUS

Alguns estudos apontam que algumas interações de vírus e fármacos podem predispor os

indivíduos a certas doenças. Por exemplo, o síndrome de Reye´s tem sido observado em

crianças que tomaram aspirina e estiveram expostas a certos vírus como vírus do Influenza B e o

vírus da varicela-zoster.