Distribución (farmacología)

Este concepto está relacionado con la multicompartimentalización. Cualquier fármaco dentro de un organismo actuará como soluto y los tejidos del organismo actuarán como solventes . Las diferentes especificidades de los distintos tejidos darán lugar a diferentes concentraciones del fármaco dentro de cada grupo. Por lo tanto, las características químicas de un fármaco determinarán su distribución dentro de un organismo. Por ejemplo, un fármaco liposoluble tenderá a acumularse en la grasa corporal y los fármacos hidrosolubles tenderán a acumularse en los fluidos extracelulares. El volumen de distribución (Vd ₎ de un fármaco es una propiedad que cuantifica la extensión de su distribución. Se puede definir como el volumen teórico que un fármaco tendría que ocupar (si estuviera distribuido uniformemente) para proporcionar la misma concentración que tiene actualmente en el plasma sanguíneo. Se puede determinar mediante la siguiente fórmula: ${\displaystyle Vd={\frac {Ab}{Cp}}\,}$ Dónde:${\displaystyle Ab}$es la cantidad total del fármaco en el cuerpo y${\displaystyle Cp}$es la concentración plasmática del fármaco.

Como el valor para${\displaystyle Ab}$es equivalente a la dosis del fármaco que se ha administrado la fórmula nos muestra que existe una relación inversamente proporcional entre${\displaystyle Vd}$y${\displaystyle Cp}$. Es decir, que cuanto mayor sea${\displaystyle Cp}$es el menor${\displaystyle Vd}$será y viceversa. Por lo tanto, se deduce que los factores que aumentan${\displaystyle Cp}$disminuirá${\displaystyle Vd}$Esto pone de manifiesto la importancia del conocimiento relativo a la concentración plasmática del fármaco y a los factores que la modifican.

Si se aplica esta fórmula a los conceptos relacionados con la biodisponibilidad, podemos calcular la cantidad de fármaco a administrar para obtener la concentración requerida del fármaco en el organismo ( dosis de carga ):

${\displaystyle Dc={\frac {Vd.Cp}{Da.B}}}$

Este concepto reviste interés clínico, ya que en ocasiones es necesario alcanzar una determinada concentración de un fármaco que se sabe que es óptima para que tenga los efectos requeridos en el organismo (como ocurre cuando se va a realizar una tomografía a un paciente).

La tasa de eliminación de un fármaco estará determinada por la proporción del fármaco que cada órgano elimina de la circulación una vez que el suministro sanguíneo circulante lo ha administrado al órgano. ^{[ 1 ]} Este nuevo concepto se basa en ideas anteriores y depende de varios factores distintos:

• Las características del fármaco, incluyendo su pKa.
• Redistribución a través de los tejidos del organismo: Algunos fármacos se distribuyen rápidamente en ciertos tejidos hasta alcanzar el equilibrio con la concentración plasmática. Sin embargo, otros tejidos, con una tasa de distribución más lenta, seguirán absorbiendo el fármaco del plasma durante un período más prolongado. Esto implica que la concentración del fármaco en el primer tejido será mayor que la concentración plasmática, y el fármaco volverá a pasar del tejido al plasma. Este fenómeno continuará hasta que el fármaco alcance el equilibrio en todo el organismo. Por lo tanto, el tejido más sensible experimentará dos concentraciones diferentes del fármaco: una concentración inicial más alta y una concentración posterior más baja como consecuencia de la redistribución tisular.
• Diferencia de concentración entre tejidos.
• Superficie de intercambio.
• Presencia de barreras naturales. Se trata de obstáculos a la difusión de un fármaco similares a los que se encuentran durante su absorción. Los más interesantes son:
  • Permeabilidad del lecho capilar, que varía entre los diferentes tejidos.
  • Barrera hematoencefálica: se encuentra entre el plasma sanguíneo de los vasos cerebrales y el espacio extracelular del cerebro. La presencia de esta barrera dificulta que un fármaco llegue al cerebro.
  • Barrera placentaria: impide que altas concentraciones de un fármaco potencialmente tóxico lleguen al feto.

Algunos fármacos tienen la capacidad de unirse a ciertos tipos de proteínas presentes en el plasma sanguíneo. Esto es importante, ya que solo los fármacos que se encuentran en el plasma en su forma libre pueden transportarse a los tejidos. Por lo tanto, los fármacos unidos a las proteínas plasmáticas actúan como reservorio dentro del organismo, y esta unión reduce la concentración final del fármaco en los tejidos. La unión entre un fármaco y una proteína plasmática rara vez es específica y suele ser lábil y reversible. Generalmente, la unión implica enlaces iónicos , enlaces de hidrógeno , fuerzas de Van der Waals y, con menos frecuencia, enlaces covalentes . Esto significa que el enlace entre un fármaco y una proteína puede romperse y el fármaco puede ser reemplazado por otra sustancia (o por otro fármaco), y que, independientemente de esto, la unión a la proteína está sujeta a saturación . También existe un equilibrio entre el fármaco libre en el plasma sanguíneo y el unido a proteínas, lo que significa que la proporción del fármaco unido a las proteínas plasmáticas será estable, independientemente de su concentración total en el plasma.

Estudios in vitro realizados en condiciones óptimas han demostrado que el equilibrio entre la concentración plasmática y la tisular de un fármaco solo se altera significativamente con tasas de unión a proteínas plasmáticas superiores al 90%. Por encima de estos niveles, el fármaco queda "secuestrado", lo que reduce su presencia en los tejidos hasta en un 50%. Esto es importante al considerar las interacciones farmacológicas: la concentración tisular de un fármaco con una tasa de unión a proteínas plasmáticas inferior al 90% no aumentará significativamente si otra sustancia lo desplaza de su unión a una proteína. Por otro lado, con tasas de unión superiores al 95%, pequeños cambios pueden provocar modificaciones importantes en la concentración tisular del fármaco. Esto, a su vez, aumentará el riesgo de que el fármaco tenga un efecto tóxico en los tejidos.

Quizás las proteínas plasmáticas más importantes sean las albúminas , ya que se encuentran en concentraciones relativamente altas y se unen fácilmente a otras sustancias. Otras proteínas importantes incluyen las glicoproteínas , las lipoproteínas y, en menor medida, las globulinas .

Por lo tanto, es fácil ver que las afecciones clínicas que modifican los niveles de proteínas plasmáticas (por ejemplo, las hipoalbuminemias causadas por disfunción renal) pueden afectar el efecto y la toxicidad de un fármaco que tiene una tasa de unión con las proteínas plasmáticas superior al 90%.