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Biotransformacion & eliminación de fármacos “PASO DEL FÁRMACO DEL MEDIO INTERNO AL MEDIO EXTERNO” VELAZQUEZ ELIMINACIÓNELIMINACIÓN BIOTRANSFORMACIÓNBIOTRANSFORMACIÓN EXCRECIÓNEXCRECIÓN BiotransformaciónBiotransformación Cambios bioquímicos en el organismo mediante los cuales las sustancias extrañas se convierten en otras más ionizadas, más polares, más hidrosolubles y más fácilmente eliminables que la sustancia original. Velasco Cambios bioquímicos en el organismo mediante los cuales las sustancias extrañas se convierten en otras más ionizadas, más polares, más hidrosolubles y más fácilmente eliminables que la sustancia original. Velasco Metabolismo de fármacos y otros productos xenobióticos donde se generan metabolitos mas polares , para la eliminación y terminación de su ciclo biológico . Goodman & Gilman Metabolismo de fármacos y otros productos xenobióticos donde se generan metabolitos mas polares , para la eliminación y terminación de su ciclo biológico . Goodman & Gilman Conversión metabólica de xenobióticos en compuestos más solubles polares para que se excreten con mayor facilidad. Katzung Conversión metabólica de xenobióticos en compuestos más solubles polares para que se excreten con mayor facilidad. Katzung Metabolismo del fármaco a sustancias menos activas y mas ionizadas aunque se pueden generar metabolitos tanto o mas activos. Netter Metabolismo del fármaco a sustancias menos activas y mas ionizadas aunque se pueden generar metabolitos tanto o mas activos. Netter Biotransformación y Excreción de Fármacos EXCRECIÓN Proceso por el cual los fármacos y sus metabolitos salen desde el torrente circulatorio al exterior del organismo. Velazquez Proceso por el cual los fármacos y sus metabolitos salen desde el torrente circulatorio al exterior del organismo. Velazquez Fenómeno que conduce al egreso definitivo del medicamento y sus metabolitos del organismo. Isaza Fenómeno que conduce al egreso definitivo del medicamento y sus metabolitos del organismo. Isaza DEPURACIÓNDEPURACIÓN Factor que predice el rango de eliminación en relación con la concentración del fármaco. Katzung Factor que predice el rango de eliminación en relación con la concentración del fármaco. Katzung Biotransformación y Excreción de Fármacos FÁRMACO ACTIVOFÁRMACO ACTIVO METABOLITO ACTIVOMETABOLITO ACTIVO METABOLITO INACTIVOMETABOLITO INACTIVO METABOLITO TÓXICOMETABOLITO TÓXICO RESULTADO DE LA BIOTRANSFORMACIÓN Biotransformación y Excreción de Fármacos SITIOS DE BIOTRANSFORMACIÓN Tubo DigestivoTubo Digestivo Eritromicina Penicilina G Insulina Aminoacidos Pig. Biliares HígadoHígado Penazocina Morfina Meperidina midalozam ciclosporina clonazepam IntestinoIntestino Ciclosporina Insulina Clonazepan Clorpromaxina Lidocaina SangreSangre Acetilcolina Succinilcolina Procaina ASA RiñónRiñón Aminoglucósidos Digoxina Diureticos Flurosemina SNCSNC Neurotrasnmisor Biotransformación y Excreción de Fármacos Biotransformación y Excreción de Fármacos EFECTO DEL PRIMER PASO Metabolismo de fármaco antes de ingresar a la circulación sistémica Metabolismo de fármaco antes de ingresar a la circulación sistémica Pared intestinal (CYP3A4) Sangre portal Hígado Reducción de la biodisponibilidadReducción de la biodisponibilidad Biotransformación y Excreción de Fármacos FASE I Oxidación Reducción Hidrólisis FASE II Conjugación Ac. Glucurónico Ac. Sulfúrico Ac. Acético Glutamina Liposoluble No polar Activo +/- Polar +/- Inactivo Polar Hidrosoluble FÁRMACO METABOLITO INACTIVO Sist. Ez. Microsomal Hepático BIOTRANSFORMACIÓN Biotransformación y Excreción de Fármacos El sistema requiere para su funcionamiento: - La hemoproteína (la P 450) - La P450 reductasa - NADPH - Fosfatidil colina - Oxígeno molecular El sistema requiere para su funcionamiento: - La hemoproteína (la P 450) - La P450 reductasa - NADPH - Fosfatidil colina - Oxígeno molecular FASE I REACCIONES DE OXIDACIONES Son catalizadas por el sistema enzimático denominado citocromo P450. REACCIONES DE REDUCCIÓN: ocurren en la fracción microsómica. REACCIONES DE HIDRÓLISIS: se producen en el plasma y en diversos tejidos. 9 Biotransformación y Excreción de Fármacos P-450 Se localiza en el RE en todas las células del organismo. En la actualidad ya se han caracterizado más de 150 formas diferentes Forma un complejo con el fármaco para su eliminación 10 Biotransformación y Excreción de Fármacos CYP2C19 CYP2D19 CYP3A3/4 CYP1A2 CYP2D6 Clomipramina Nicotina Amitriptilina Amitriptilina Amitriptilina Fluvoxamina MDMA (éxtasis) Clomipramina Cafeína Dextrometorf Propranolol Codeína Acetaminofén Odansetro Desipramina Diazepam Tramadol Verapamil Metadona Imipramina Imipramina Propranolol Eritromicina Clomipramina Metoprolol Fluoxetina Clozapina Ritonavir Imipramina Propanolol Moclobemida Amitriptilina Midazolam Clozapina Timolol Omeprazol Haloperidol Triazolam Propranolol Oxicodona Carisoprodol Perfenazina Alpazolam Teofilina Fluoxetina S-mefenítoína Dextrometorfano Bromazepam Paracetamol Esparteína Naproxeno Fluoxetina Etinilestradiol Aflatoxina B1 Fenformina Nirvanol Paraxetina Cocaína Taxoxifeno Flecainida Rifampicina Mianserina Cortisol Warfarina Codeína propranolol Perfenazina Ciclosporina Fenacetina Debrisoquina Hexobarbital Desipramina Lidocaína Antipirina Encainida SUSTANCIAS IMPORTANTES METABOLIZADAS POR LOS CITOCROMOS Biotransformación y Excreción de Fármacos EFECTO DE LA DEFICIENCIA DE NUTRIENTES SOBRE LA ACTIVIDAD DEL CITOCROMO P-450 Biotransformación y Excreción de Fármacos Reacciones biotransformación fase I Reacción oxidativa Ejemplo N -desalquilacion Diazepam,imipramina,codeina,eritromicina,tamoxifeno,teofilina,morfi na O-desalquilacion Codeína, indrometacina,dextrometorfan Hidroxilacion alifática Ibuprofeno,ciclosporina,tolbutamina,pentobarbital, Hidroxilacion aromática Fenilhidantoina,fenobarbital,propanolol,fenilbutazona N-oxidacion Clorfeniramina,dapsona,acetaminofen S-oxidacion Cimetidina,clorpromaxina,tioridaxina, desulfuración tiopental Reacción Reducción Ejemplo Nitrosoreduccion cloranfenicol Reacción Hidrolisis Ejemplo Azorreducción de estrés cloranfenicol Biotransformación y Excreción de Fármacos Reacciones Fase II TIPO DE CONJUGACIÓN EJEMPLOS Glucuronidación Nitrofenol,morfina,acetaminofen,diazepam, sulfatiazol,digiotoxina,meprobamato Acetilación Sulfonamidas, isoniazida, clonazepam,dapsona,mescalina Conjugado glutatión Acetaminofen, bromobenceno Conjugado glicina Ácido salicilico, ac benzoico, ac nicotinico,ac colico , ac desoxicolico Sulfación Estrona,anilina,acetaminofen,metildopa Metilación Dopamina,adrenalina,piridina,histamina Conjugación con agua Epoxido de carbamazepina Transfieren grupos polares endógenos a los grupos reactivos formados tras la Fase I Se producen principalmente en el Hígado, pero también en el plasma y en otros tejidos. Suelen formarse metabolitos inactivos Biotransformación y Excreción de Fármacos FACTORES QUE AFECTAN BIOTRANSFORMACIÓN FISIOLÓGICOSFISIOLÓGICOS FARMACOLÓGICOSFARMACOLÓGICOS PATOLÓGICOSPATOLÓGICOS AMBIENTALESAMBIENTALES Biotransformación y Excreción de Fármacos Biotransformación y Excreción de Fármacos • Mayor susceptibilidad de actividad farmacológica o tóxica de los fármacos en personas muy jóvenes y edad avanzada. • A partir de los 25 años el flujo sanguíneo hepático disminuye cada año un 0. 5- 1.5%. • Los fármacos ocasionan un efecto más intenso en la mujer que en el hombre. Edad y sexo 8 semanas de la concepción : procesos de oxidación en el microsoma hepático 8 semanas de la concepción : procesos de oxidación en el microsoma hepático FACTORES FISIOLÓGICOS Biotransformación y Excreción de Fármacos Factores genéticos y étnicos - Variaciones metabólicas de una raza a otra y de una especie a otra. - Los factores genéticos influyen en lasconcentraciones enzimáticas. - Por lo general los defectos se transmiten como rasgos autosómico recesivo. Enzimas comprometidas Alteración Medicamentos y uso terapéutico Consecuencias clínicas CYP2C9 Oxidación S-Warfarina Hemorragia Aldehído deshidrogenasa Oxidación Etanol (droga de abuso) Rubor facial, hipotensión, vómito. CYP2C19 O- Desmetilación Omeprazol Mayor eficacia terapeútica CYP2A6 Oxidación Nicotina Menor adicción N-Acetil transferasa N- Acetilación Isoniazida (antituberculoso) Neuropatía periférica FACTORES FISIOLÓGICOS Biotransformación y Excreción de Fármacos Inducción enzimática Aumento de la actividad metabolizante de la fracción microsomal en diversos tejidos por la exposición a un fármaco. La inducción se produce principalmente en Hígado. Aumento de la actividad metabolizante de la fracción microsomal en diversos tejidos por la exposición a un fármaco. La inducción se produce principalmente en Hígado. - Si el metabolito es inactivo, disminución de la intensidad o la duración del efecto farmacológico. - Si el metabolito es activo, la inducción aumenta la toxicidad. - Si el metabolito es inactivo, disminución de la intensidad o la duración del efecto farmacológico. - Si el metabolito es activo, la inducción aumenta la toxicidad. Inhibición enzimática Disminución de la actividad metabolizante de la fracción microsomal en diversos tejidos por la exposición a un fármaco. Puede ocasionar mecanismos dobles, es decir pueden inhibir varias enzimas Disminución de la actividad metabolizante de la fracción microsomal en diversos tejidos por la exposición a un fármaco. Puede ocasionar mecanismos dobles, es decir pueden inhibir varias enzimas - Incremento de la concentración del medicamento original en el plasma y disminución de sus metabolitos. - Efectos farmacológicos demasiado intensos y duraderos. - Posible toxicidad. - Incremento de la concentración del medicamento original en el plasma y disminución de sus metabolitos. - Efectos farmacológicos demasiado intensos y duraderos. - Posible toxicidad. FACTORES FARMACOLÓGICOS Consecuencias Consecuencias Biotransformación y Excreción de Fármacos ISOENZIMA INDUCTORES INHIBIDORES CYP3A4 Barbitúricos, carbamavepina, macrólidos, glucocorticoides, pioglitazona, fenitoína, rifampicina Azamullin, diltiazam, eritromicina, fluconazol, jugo de toronja, itraconazol, ketoconazol, ritonavir, troleandomicina. CYP1A2 Humo de tabaco, alimentos asados al carbón, omeprazol. Galangina, furafilina, fluvoxamina CYP2E1 Etanol, isoniazida 4-Metilpirazol, disulfiram CYP2C8 Rifampicina, barbituricos Trimetropim CYP2D6 Carbamacepina,fenobarbital, fenitoína, Rifampicina, Ritonivir Amiodarona, celecoxib, cimetidina, haloperidol, Metadona, Ritonavir, perfenacina., quinidina. FACTORES FARMACOLÓGICOS Biotransformación y Excreción de Fármacos Interacciones fármaco-fármaco -Lipofilicidad elevada -Permanecen unidos de manera inespecífica a la membrana lipídica del reticulo endoplasmático. -Lipofilicidad elevada -Permanecen unidos de manera inespecífica a la membrana lipídica del reticulo endoplasmático. Inhiben metabolismo de otros fármacosInhiben metabolismo de otros fármacos Inducen metabolismo de otros fármacosInducen metabolismo de otros fármacos Inducen su propio metabolismoInducen su propio metabolismo Trastornos en la eliminación Trastornos en la eliminación Interacciones de la Terfenadina (antiestamínico de segunda generación) con un inhibidor del sustrato CYP3A4 causaron arritmias cardiacas mortales que requirieron su retiro del mercado Interacciones de la Terfenadina (antiestamínico de segunda generación) con un inhibidor del sustrato CYP3A4 causaron arritmias cardiacas mortales que requirieron su retiro del mercado FACTORES FARMACOLÓGICOS Biotransformación y Excreción de Fármacos Interacciones fármaco-fármaco INDUCTOR FÁRMACOS CUYO METABOLISMO AUMENTA Benzo α pireno Teofilina Carbamazepina Carbamazepina, clorazepam, itraconazol Etclorovinol Warfarina fenitoína Cortisol, dexametasona, digitoxina, itraconazol, teofilina Ritonavir Midazolam Glutetimida Antipirina, glutemida, warfarina Clorciclicina Hormonas esteroideas Griseofulvina Warfarina Rifampicina Anticonceptivos orales, digitoxina, glucocorticoides, metadona, metoprolol, saquinavir FÁRMACOS QUE INCREMENTAN EL METABOLISMO DE OTROS FÁRMACOS FACTORES FARMACOLÓGICOS Biotransformación y Excreción de Fármacos INHIBIDOR FÁRMACOS CUYO METABOLISMO DISMINUYE Alopurinol,cloranfenicol, isoniacida Antipirina, dicumarol, probenecid Anticonceptivos orales Antiripirina Dicumarol Fenitoína Clorpromazina Propranolol Disulfiram Antiripirina, etanol , fenitoína, warfarina Etanol Clordiazepóxido, diazepam, metanol. Itraconazol Alfentanil, alprazolam, astemizol, diazepam, loratadina, rinotavir, warfarina, verapamil, loratadina, sirolimo Jugo de toronja Alprazolam, atorvastatina, cisaprida, ciclosporina, midazolam, triazolam FÁRMACOS QUE INHIBEN EL METABOLISMO DE OTROS FÁRMACOS Interacciones fármaco-fármaco FACTORES FARMACOLÓGICOS Biotransformación y Excreción de Fármacos Hepatitis alcohólica Cirrosis alcohólica activa o inactiva Hemocromatosis Hepatitis activa crónica Cirrosis biliar Hepatitis viral o fármaco-inducido Enfermedades cardiacas CA de pulmón Envenamiento por metales pesados Disfunción tiroidea. La vida media del Diazepam en pacientes con cirrosis hepática o hepatitis viral aumenta mucho, prolongando sus efectos. Enfermedad Medicamento Hipotiroidismo Aumenta la vida media de la antipirina, digoxina, metimazol y algunos β bloqueadores. Enfermedades cardiacas Limitan el flujo sanguíneo del hígado. Alprenolol, lidocaína, amitriptilina, isoniazida, morfina, verapamil,propranolol FACTORES PATOLÓGICOS Biotransformación y Excreción de Fármacos Los fumadores metabolizan algunos fármacos con mayor rapidez que los no fumadores (inducción enzimática CYP1A). Los fumadores metabolizan algunos fármacos con mayor rapidez que los no fumadores (inducción enzimática CYP1A). Verduras cruzíferas (lechuga, nabos, rábanos), aumentan reacciones de oxidación y de glucuronidación. Verduras cruzíferas (lechuga, nabos, rábanos), aumentan reacciones de oxidación y de glucuronidación. Jugo de toronja, inhibe la CYP3A4 Jugo de toronja, inhibe la CYP3A4 FACTORES AMBIENTALES Y DIETA Biotransformación y Excreción de Fármacos Excreción de Fármacos Biotransformación y Excreción de Fármacos EXCRECIÓN RiñónRiñón Sistema HepatobiliarSistema Hepatobiliar PulmónPulmón Glándulas SalivalesGlándulas Salivales Glándulas SudoríparasGlándulas Sudoríparas EstómagoEstómago IntestinoIntestino ColonColon MamaMama Biotransformación y Excreción de Fármacos Biotransformación y Excreción de Fármacos EXCRECIÓN RENAL • Principal vía de excreción de fármacos. • Con abundante irrigación, que recibe el 25% del Gasto Cardiaco. • Relevante para fármacos que se eliminan en forma inalterada. • Implica: Filtración glomerular Secreción tubular. Reabsorción tubular. FÁRMACOS Furosemida Bumetanida Piretanida Torasemida Ácido etacrínico Sulfato de morfina Fentanilo Nalbufina Carisoprolol Diazepam Biotransformación y Excreción de Fármacos EXCRECIÓN URINARIA Biotransformación y Excreción de Fármacos EXCRECIÓN HEPATO-BILIAR MECANISMO: Transporte activo desde el hepatocito hasta el polo biliar. Se conocen 3 sistemas: Aniones orgánicos (originales como los conjugados por ejemplo: con el ácido glucurónico). Cationes orgánicos (compuestos que contienen NH4+) Otras moléculas: sustancias neutras no ionizables (algunas hormonas y glucósidos cardiotónicos) Ejemplo:Ampicilina, Rifampicina, Nifedipino. Biotransformación y Excreción de Fármacos VIAS Y MECANISMOS DE ELIMINACIÓN PULMONAR •Anestésicos generales •Líquidos volátiles y gases •Alcohol, gasolina, kerosene •Vía de administración que se utiliza en la practica medico-legal para las pruebas etílicas PULMONAR •Anestésicos generales •Líquidos volátiles y gases •Alcohol, gasolina, kerosene •Vía de administración que se utiliza en la practica medico-legal para las pruebas etílicas LACTEA POSIBLES EFECTOS EN EL LACTANTE Difusión pasiva •Ansiolíticos •Antibióticos LACTEA POSIBLES EFECTOS EN EL LACTANTE Difusión pasiva •Ansiolíticos •Antibióticos SALIVA •Difusión simple de fármacos no ionizados. •Útil para determinar las concentraciones esenciales de fármacos •Permite valorar la velocidad de eliminación del fármaco como la antipirina y cafeína, que sirven para evaluar la función hepática. • - Tetraciclinas • - sulfamidas SALIVA •Difusión simple de fármacos no ionizados. •Útil para determinar las concentraciones esenciales de fármacos •Permite valorar la velocidad de eliminación del fármaco como la antipirina y cafeína, que sirven para evaluar la función hepática. • - Tetraciclinas • - sulfamidas OTRAS VIAS •Sudor: por esta vía se eliminan sustancias como el alcohol, la antipirina, ácidos y bases débiles •Lagrimas •PIEL Y PELO: eliminación de materiales pesados: Arsenio, mercurio •semen OTRAS VIAS •Sudor: por esta vía se eliminan sustancias como el alcohol, la antipirina, ácidos y bases débiles •Lagrimas •PIEL Y PELO: eliminación de materiales pesados: Arsenio, mercurio •semen Biotransformación y Excreción de Fármacos Biotransformación y Excreción de Fármacos FÁRMACOS EXCRETADAS EN LA SALIVA FÁRMACOS SALIVA/PLASMA Acetaminofen 1.40 Anfetamina 2.76 Antipirina 0.92 Cafeína 0.55 Diazepam 0.029 Eritromicina 0.21 Lidocaina 1.78 Propanolol 12.0 Sulfacetamida 0.92 Teofilina 0.75 Biotransformación y Excreción de Fármacos Biotransformacion & eliminación de fármacos Slide 2 Biotransformación Slide 4 Slide 5 SITIOS DE BIOTRANSFORMACIÓN EFECTO DEL PRIMER PASO BIOTRANSFORMACIÓN FASE I P-450 Slide 11 Slide 12 Reacciones biotransformación fase I Reacciones Fase II Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 EXCRECIÓN HEPATO-BILIAR VIAS Y MECANISMOS DE ELIMINACIÓN FÁRMACOS EXCRETADAS EN LA SALIVA
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