Absorción de Farmacos
Mecanismos de Transporte a través de Membranas

Universidad Del Atlantico
Facultad de Química Y farmacia
Programa de Farmacia
IV semestre

Barranquilla- Septiembre 12 de 2011

INTRODUCCION

La absorción farmacos es un proceso farmacocinético que comprende el ingreso de la molécula de farmaco al organismo, desde su sitio de administración inicial hasta alcanzar la circulación sistémica. Por ende, es muy relevante comprender los mecanismos de transporte de las moléculas de farmacos a través de las membranas biológicas, las que constituyen barreras a su paso a través de las células de los distintos tejidos.

Existen varios factores que condicionan la absorción como también circunstancias que pueden alterar este proceso, por eso la importancia de analizar como ingresa el farmaco a nuestro organismo.

OBJETIVOS

Conocer y comprender las rutas y el mecanismo del ingreso del farmaco a nuestro organismo.

Analizar los diferentes mecanismos de transporte y la forma cómo actúan los farmacos a traves de nuestro organismo.

Estudiar los factores que condicionan la absorción de farmacos y su transporte.

ABSORCION DE FARMACOS
Todos losmedicamentos tienen unas características comunes, es lo que se denomina proceso LADME, Liberación, Absorción, Distribución, Metabolismo, Eliminación.
Cuando se introduce un farmaco en el organismo debe superar numerosas barreras biológicas antes de llegar al receptor. Ello depende de la vía de administración. Para que un farmaco pueda ejercer su acción debe alcanzar una concentración adecuada y en el lugar adecuado, entendiendo por tal el medio en el cual un farmaco esta en posición de interactuar con sus receptores para realizar su efecto biológico sin que intervengan barreras de difusión.
Una vez que el farmaco es administrado, debe pasar desde el sitio de administración a través de las paredes capilares a la circulación y luego distribuirse desde la circulación, al sitio o los sitios de acción.

FACTORES DETERMINANTES EN LA TASA DE ABSORCIÓN DE FARMACOS.

Características fisicoquímicas de la molécula. El peso molecular o tamaño de la molécula es muy relevante, en particular para el transporte por difusión simple. Otro factor determinante en el tipo de transporte es su caracter acido o base y el valor de su pKa por cuanto determinaran el grado de ionización molecular.

Forma farmacéutica. Para que ocurra el proceso de absorción, el farmaco debe estar en solución en los líquidos tisulares. Por esta razón las diferentes formulaciones farmacéuticas condicionan la velocidad de disgregación y disolución. Las principales formas farmacéuticas son solución, suspención, polvo, capsulas ycomprimidos.
Lugar de absorción. La velocidad de absorción sera mayor mientras mayor sea el area, el tiempo de exposición y la irrigación del lugar de absorción. Recordemos que la irrigación mantiene el gradiente de concentración del farmaco. Si el pH del medio favorece la forma no ionizada del farmaco se facilitara el proceso de absorción.

Eliminación presistémica. La administración de farmaco por cualquier vía, excepto la iv, puede impedir la llegada de todo el farmaco administrado a la circulación sistémica. Pricipalmente el paso del farmaco desde su sitio de administración al hígado por medio del sistema vena porta antes de alcanzar la circulación sistémica y los tejidos, en los que debe ejercer su acción farmacológica, se conoce como efecto de primer paso. MECANISMOS DE

FACTORES QUE ALTERAN LA ABSORCIÓN DE FARMACOS

Factores fisiológicos. Son variados dependiendo de la vía de administración. Entre éstos podemos mencionar la presencia de alimentos, que disminuye el tiempo de exposición y area de absorción. El embarazo altera la absorción debido a cambios en la motilidad intestinal, cambios en el pH y alteraciones del flujo sanguíneo. La edad condiciona cambios en la motilidad intestinal y alteraciones del pH, dependiendo si estamos en presencia de un prematuro, un adulto o un anciano.

Factores patológicos. En el caso de la administración de farmacos por vía oral, son muy importates el vómito y la diarrea, por disminuir el tiempo de permanencia del farmaco en eltracto gastrointestinal. En la vía intramuscular los factores mas importantes que alteran el proceso de absorción son la alteración del flujo sanguíneo, estados de shock y la insuficiencia cardíaca.

Factores yatrogénicos. Son interacciones entre farmacos que alteran el proceso de absorción, ya sea en forma directa por la formación de precipitados entre ellos que impiden la normal absorción del farmaco, o bien interacciones indirectas, al modificar el pH del medio, alterar la motilidad intestinal o el flujo sanguíneo.

TRANSPORTE DE FARMACOS A TRAVÉS DE MEMBRANAS

A excepción de la vía intravenosa, donde por definición no existe el proceso de absorción, cualquier vía de administración de farmacos sitúa a las moléculas de farmaco en un lugar inicial en el cual dichas moléculas deben entrar en solución con los líquidos del medio en el que se encuentran. Cualquier desplazamiento de las moléculas de farmaco dentro del organismo debera realizarse a través de las membranas biológicas, que no son otra cosa que las membranas plasmaticas de las células que componen los diferentes tejidos.
La membrana plasmatica de todas las células, esta constituída por una bicapa de lípidos y proteínas. Los lípidos son moléculas anfipaticas, con su porción polar o hidrófila orientada hacia el exterior de la membrana y su porción apolar o hidrófoba, se orienta hacia el interior de la bicapa lipídica. De modo que el paso de una molécula a través de una membrana celular debe enfrentar dos medios polaresseparados por uno apolar, lo que termodinamicamente representa barreras de energía que se oponen a su cruce.

Existen varios tipos de transporte de farmacos a través de membranas como son :
transporte pasivo
transporte activo
filtración.


TRANSPORTE PASIVO
El transporte pasivo se caracteriza porque la fuerza impulsora del proceso para vencer la barrera de energía que impone la bicapa lipídica a las moléculas de farmaco, se obtiene de la formación de una gradiente electroquímica (electro por la gradiente de moléculas que presentan carga eléctrica neta y química por la gradiente de concentración de las moléculas). Termodinamicamente, la gradiente favorece la disipación de su energía almacenada en la dirección y sentido que va de mayor a menor concentración molecular y de carga eléctrica de las moléculas del farmaco .Por tanto, es un proceso que energéticamente, no representa gasto alguno para la economía celular.

Difusión simple.
La difusión simple es la forma mas sencilla de transporte pasivo. La mayoría de los farmacos, por su peso molecular bajo a mediano, pueden cruzar la bicapa lipídica venciendo la barrera de energía de ésta a favor del gradiente electroquímico.

Otra característica importante que debe presentar una molécula para cruzar por difusión simple es su liposolubilidad, mientras mayor ésta sea, aumentara la velocidad de difusión. La liposolubilidad de una molécula esta expresada por su coeficiente de partición (o distribución) lípido/agua. Todas estascaracterísticas fisicoquímicas de las moléculas estan incluidas en la ley de Fick, que predice la velocidad de difusión (ds/dt) de una molécula al cruzar una bicapa lipídica:
ds/dt = (A D β [Ce-Ci]) 1/ΔX
donde A es el area de la bicapa sobre la cual ocurrira la difusión y ΔX la distancia que debe recorrer a través de la bicapa la molécula que difunde. Las características fisicoquímicas propias de la molécula estan representadas en D, la constante de difusión de la molécula y por β, el coeficiente de partición lípido/agua. La fuerza electromotríz del proceso aparece en la expresión [Ce-Ci], es decir, la gradiente electroquímica.
La ausencia de carga eléctrica de la molécula es un factor muy importante, ya que una molécula apolar difunde con mayor facilidad que otra de iguales características, pero polar. Sin embargo, el grado de polaridad de las moléculas de farmacos no es un valor absoluto, sino que depende del pH del medio en el cual se encuentra la molécula.
La mayoría de los farmacos son electrolitos débiles, tanto acidos como bases y, en el medio acuoso del organismo, éstos se encuentran parcialmente ionizados.

Difusión facilitada.
Las proteínas de membrana que se encuentran en las superficies extra e intracelular de la membrana cumplen variadas funciones. Una de ellas, las denominadas proteínas transportadoras, son capaces de transportar ciertas sustancias de un lado a otro de la membrana plasmatica. No se conoce con exactitud cómo ocurre el proceso; hay evidencia quesugiere que algunas proteínas transportadoras se mueven libremente dentro de la fase lipídica de la membrana. Son capaces de ligar, en sitios específicos, una sustancia en uno de los lados de la membrana y, usando la energía de la gradiente electroquímica, pueden traslocar a la sustancia ligada al otro lado de la membrana, donde es liberada.
Muchos aminoacidos son transporatdos de esta manera . Algunos farmacos poseen estructuras químicas que les permiten reconocer y unirse al sitio de ligamen de la proteína transportadora y ser translocados al interior celular, usando la energía almacenada en su gradiente electroquímico.
Esta depende del tamaño de las moléculas, y puede realizarse a través de la bicapa lipídica de la membrana o a través de los poros acuosos constituidos por las proteínas insertas en la misma. Las sustancias no ionizadas tienen mayor facilidad para la misma, siguiendo la ley de Fick, por la cual



En donde C representa las concentraciones a ambos lados de la membrana, S es el area de interacción, P el coeficiente de permeabilidad y E el espesor de la membrana. Ecuación de donde se deduce que las sustancias tienden a ionizarse cuando el medio muestra un pH contrario a su naturaleza.

Este es un esquema de difusión facilitada de aminoacidos (AA) y azúcar (Az) por medio de proteínas transportadoras al interior celular. La fuerza motríz para el proceso, proviene de la energía almacenada en la gradiente de concentración de AA o de Az.

TRANSPORTE ACTIVO
Lossistemas de transporte activo, a menudo llamados bombas, utilizan la energía libre almacenada en los enlaces de alta energía del fosfato del ATP como fuente de energía para producir el movimiento de la proteína transportadora y la translocación de la sustancia transportada a través de la membrana, ya que la translocación tiene lugar contra la gradiente electroquímica. Existen dos tipos de transporte activo: primario y secundario.

Transporte activo primario: Usa la energía del ATP directamente en el proceso de transporte mediante la acción de una ATP-asa que rompe el enlace del grupo fosfato terminal del ATP. La figura 4 (parte superior) ilustra este proceso. La bomba de Na+/K+ es responsable de establecer y mantener las gradientes de concentraciones de iones sodio y potasio que existen a través de la membrana de las células.
Otros ejemplos de transporte activo primario son la Ca2+-ATPasa de la membrana celular externa (responsable de transportar calcio fuera de la célula) y, la Ca2+-ATPasa del retículo sarcoplasmico de las células musculares (transporta calcio desde el citoplasma al retículo sarcoplasmico).

Transporte activo secundario: Usa la energía de una gradiente de concentración previamente establecida por un proceso de transporte activo primario (figura 4, parte inferior). Por tanto, el transporte activo secundario usa indirectamente la energía derivada de la hidrólisis del ATP. El intercambio de Na+/Ca2+ a través de la membrana celular es un ejemplo, como lo es el transportede azúcares y aminoacidos. Los farmacos pueden utilizar este sistema de transporte activo al ser capaces de unirse al sitio de ligamen del transportador.
Al igual que en el transporte por difusión facilitada, en los sistemas de transporte activo, por utilizar proteínas transportadoras con un número finito de sitios de unión a ligando, poseeran cinética saturable y seran susceptibles de inhibición competitiva con el sustrato endógeno.

El transporte activo puede ser inhibido, ademas, por sustancias o condiciones que bloqueen la producción de energía celular, como inhibidores metabólicos (-CN), atmósfera anaerobia, cambios en la temperatura, etc. y sustancias que bloqueen a la proteína transportadora, como la uabaína, y por inhibición de la síntesis de la proteína transportadora.

FILTRACIÓN
La filtración es un proceso de transporte a través de las hendiduras intercelulares, por ende, difiere sustancialmente de los sistemas de transporte previante descritos. De preferencia ocurre en la pared de los capilares sanguíneos, pasando las moléculas del farmaco a través de los espacios existentes entre las células, junto a las moléculas de agua en la cual esta disuelto, desplazandose entre los intersticios celulares.
Este mecanismo de transporte intercelular coexiste con los otros mecanismos de transporte que ocurren en la membrana de las células.
La velocidad de filtración (es decir, el flujo de las moléculas de farmaco) depende de varios factores.
Del tamaño de la molécula defarmaco y del espacio intercelular. La fracción de farmaco unida a proteínas plasmaticas no puede pasar a través de estos espacios. Ademas, la filtración observada de un tejido a otro varía considerablemente, debido a las características histológicas de la red capilar que posea.

De la concentración del farmaco en el líquido que se esta filtrando, ya que una mayor gradiente de concentración representa una mayor fuerza motriz para el proceso.

De las presiones hidroestatica y coloidosmótica que se ejercen sobre la disolución (diferentes dependiendo del territorio capilar) y que actúan como fuerza motriz.
CONCLUSIONES

Después de haber analizado este texto detenidamente pudimos comprender que el ingreso de la molécula de farmaco al organismo, desde su sitio de administración inicial hasta alcanzar la circulación sistémica pasa por un proceso farmacocinético llamado absorción.
Pudimos Conocer y comprender las rutas y el mecanismo del ingreso del farmaco a nuestro organismo y las distintas formas de transporte como lo son el transporte pasivo, transporte pasivo y la filtración.
También pudimos comprender cuales son los factores que alteran la absorción de farmacos como los factores fisiológicos, patológicos y iatrogénicos.



BIBLIOGRAFIA
https://dspace.universia.net/
https://www.elgotero.com