Distribución (farmacología)

La Distribución en farmacología es una rama de la farmacocinética que describe la transferencia reversible de un fármaco de un lugar a otro dentro del cuerpo.

Una vez que un fármaco ingresa a la circulación sistémica mediante absorción o administración directa, debe distribuirse en los líquidos intersticial e intracelular. Cada órgano o tejido puede recibir diferentes dosis del fármaco y el fármaco puede permanecer en los diferentes órganos o tejidos durante un período de tiempo variable. La distribución de un fármaco entre los tejidos depende de la permeabilidad vascular, el flujo sanguíneo regional, el gasto cardíaco y la tasa de perfusión del tejido y la capacidad del fármaco para unirse a las proteínas tisulares y plasmáticas y su liposolubilidad. La partición del pH también juega un papel importante. El fármaco se distribuye fácilmente en órganos altamente perfundidos como el hígado, el corazón y los riñones. Se distribuye en pequeñas cantidades a través de tejidos menos perfundidos como músculos, grasas y órganos periféricos. El fármaco puede pasar del plasma al tejido hasta que se establezca el equilibrio (para el fármaco libre presente en el plasma).

El concepto de compartimentación de un organismo debe considerarse cuando se habla de la distribución de un medicamento. Este concepto se utiliza en el modelado farmacocinético.

Factores que afectan la distribución

Hay muchos factores que afectan la distribución de un fármaco en un organismo, pero Pascuzzo considera que los más importantes son los siguientes: el volumen físico de un organismo, la tasa de eliminación y el grado en que El fármaco se une a las proteínas plasmáticas y/o a los tejidos.

Volumen físico de un organismo

Este concepto está relacionado con la multi-compartmentalización. Cualquier fármaco dentro de un organismo actuará como un soluto y los tejidos del organismo actuarán como solventes. Las diferentes especificidades de los diferentes tejidos darán lugar a diferentes concentraciones del medicamento dentro de cada grupo. Por lo tanto, las características químicas de un fármaco determinarán su distribución dentro de un organismo. Por ejemplo, un medicamento liposoluble tenderá a acumularse en grasa corporal y los medicamentos solubles en agua tenderán a acumularse en líquidos extracelulares. El volumen de distribución (V)_D) de un medicamento es una propiedad que cuantifica el alcance de su distribución. Se puede definir como el volumen teórico que un fármaco tendría que ocupar (si se distribuyeba uniformemente), para proporcionar la misma concentración que actualmente está en plasma sanguíneo. Puede determinarse a partir de la siguiente fórmula: ${\displaystyle Vd={\frac {Ab}\,}$Donde: ${\displaystyle Ab.$ es la cantidad total de la droga en el cuerpo y ${\displaystyle Cp.$ es la concentración de plasma de la droga.

Como valor ${\displaystyle Ab.$ es equivalente a la dosis del fármaco que se ha administrado la fórmula nos muestra que hay una relación inversamente proporcional entre ${\displaystyle Vd.$ y ${\displaystyle Cp.$. Es decir, que el mayor ${\displaystyle Cp.$ es el más bajo ${\displaystyle Vd.$ será y viceversa. Por consiguiente, sigue que los factores que aumentan ${\displaystyle Cp.$ disminución ${\displaystyle Vd.$. Esto indica la importancia del conocimiento relacionado con la concentración plasmática del fármaco y los factores que lo modifican.

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

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

Este concepto es de interés clínico ya que a veces 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 si se va a escanear a un paciente ).

Tasa de eliminación

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 de sangre circulante lo ha entregado al órgano. Este nuevo concepto se basa en ideas anteriores y depende de una serie de factores distintos:

• Las características de las drogas, incluyendo su pKa.
• Redistribución a través de los tejidos del organismo: Algunos fármacos se distribuyen rápidamente en algunos tejidos hasta alcanzar el equilibrio con la concentración de plasma. Sin embargo, otros tejidos con una tasa más lenta de distribución seguirán absorbiendo el fármaco del plasma durante un período más largo. Esto significará que la concentración de drogas en el primer tejido será mayor que la concentración de plasma y el fármaco se moverá del tejido de vuelta al plasma. Este fenómeno continuará hasta que la droga haya alcanzado el equilibrio sobre todo el organismo. Por lo tanto, el tejido más sensible experimentará dos concentraciones diferentes de drogas: una concentración inicial superior y una concentración posterior más baja como consecuencia de la redistribución del tejido.
• Diferencial de concentración entre tejidos.
• Superficie de intercambio.
• Presencia de barreras naturales. Estos son obstáculos a la difusión de un medicamento similar a los encontrados durante su absorción. Los más interesantes son:
  • Permeabilidad de cama capilar, que varía entre tejidos.
  • Barrera de cerebro de sangre: se encuentra entre el plasma sanguíneo en los vasos sanguíneos cerebrales y el espacio extracelular del cerebro. La presencia de esta barrera hace difícil que una droga llegue al cerebro.
  • Barrera placentera: esto evita que altas concentraciones de un fármaco potencialmente tóxico alcancen el feto.

Unión a proteínas plasmáticas

Algunos medicamentos tienen la capacidad de unirse con ciertos tipos de proteínas que se transportan en el plasma sanguíneo. Esto es importante porque sólo los fármacos que están presentes en el plasma en su forma libre pueden transportarse a los tejidos. Por tanto, los fármacos que se unen a las proteínas plasmáticas actúan como reservorio del fármaco 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. La unión generalmente 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 sustituido por otra sustancia (u otro fármaco) y que, independientemente de ello, 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.

Los estudios in vitro realizados en condiciones óptimas han demostrado que el equilibrio entre la concentración plasmática de un fármaco y su concentración tisular sólo se altera significativamente con tasas de unión a proteínas plasmáticas superiores al 90%. Por encima de estos niveles el fármaco queda "secuestrado", lo que disminuye 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 ese fármaco es desplazado de su unión con una proteína por otra sustancia. Por otro lado, a tasas de unión superiores al 95%, pequeños cambios pueden provocar modificaciones importantes en la concentración tisular de un 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 están presentes en concentraciones relativamente altas y se unen fácilmente a otras sustancias. Otras proteínas importantes incluyen las glicoproteínas, las lipoproteínas y en menor grado las globulinas.

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

Redistribución

Los medicamentos altamente liposolubles administrados por vía intravenosa o por inhalación se distribuyen inicialmente a los órganos con alto flujo sanguíneo. Más tarde, los tejidos menos vasculares pero más voluminosos (como los músculos y la grasa) absorben el fármaco: la concentración plasmática disminuye y el fármaco se retira de estos sitios. Si el sitio de acción del fármaco estaba en uno de los órganos altamente perfundidos, la redistribución da como resultado la terminación de la acción del fármaco. Cuanto mayor sea la liposolubilidad del fármaco, más rápida será su redistribución. Por ejemplo, la acción anestésica del tiopenton cesa en unos minutos debido a la redistribución. Sin embargo, cuando el mismo fármaco se administra repetida o continuamente durante períodos prolongados, los sitios de baja perfusión y alta capacidad se llenan progresivamente y el fármaco se vuelve de acción más prolongada.