TOXICOLOGÍA - DIAPOSITIVAS DE CLASES, SEGUNDA EVALUACIÓN PARCIAL (UNIDAD 2) PDF

Universidad Autónoma de Occidente Unidad Regional Los Mochis Licenciatura en Ciencias Biomédicas Asignatura: TOXICOLOGÍA M. en C. Martha Nohemí López Aguilar  UNIDAD 2 2. Farmacocinética Toxicológica 2.1 Importancia de las propiedades fisicoquímicas de las sustancia...

Universidad Autónoma de Occidente Unidad Regional Los Mochis Licenciatura en Ciencias Biomédicas Asignatura: TOXICOLOGÍA M. en C. Martha Nohemí López Aguilar  UNIDAD 2 2. Farmacocinética Toxicológica 2.1 Importancia de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias tóxicas. 2.2 Vías de exposición. 2.3 Vías y rutas de absorción. 2.4 Toxicocinética. 2.5 Importancia de los procesos de biotransformación. 2.6 Procesos de excreción. 2.7 Modificaciones del efecto tóxico respecto al tiempo.  TAREA# 2 Realizar un ensayo sobre el tema: “Farmacocinética: dinámica de la absorción, distribución, metabolismo y eliminación de fármacos” Realizar Tabla: Tabla 2-1- Algunas características de las vías comunes de administración de fármacos Cantidad: 4 cuartillas o más Basarse en el libro: Las bases farmacológicas de la Terapéutica (13ed), Goodman y Gilman Pág. 13 - 22 FECHA LÍMITE DE SUBIR A TEAMS: MARTES 01/10 10:00am  Vías de exposición El organismo humano es un complejo sistema biológico que está organizado  Vías de exposición Es un sistema abierto Intercambia materia y energía con su medio ambiente a través de numerosas reacciones bioquímicas que están en equilibrio dinámico.  Vías de exposición El medio ambiente puede estar contaminado por diversos tóxicos. Cuando moléculas o iones tóxicos penetran en ese sistema coordinado desde el medio en que un individuo trabaja o vive. Pueden verse perturbados, reversible o irreversiblemente, los procesos bioquímicos normales de la célula, o incluso producirse lesiones y muerte de la célula.  Vías de exposición Influencia del ambiente sobre el tóxico Procesos que se producen entre diversos tóxicos y/o la influencia que tienen sobre ellos los factores ambientales (luz, temperatura, humedad, etc.). Los tóxicos pueden sufrir transformaciones químicas (potencialización), degradación, biodegradación (por microorganismos) y desintegración.  UNIDAD 2 2. Farmacocinética Toxicológica 2.1 Importancia de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias tóxicas. 2.2 Vías de exposición. 2.3 Vías y rutas de absorción. 2.4 Toxicocinética. 2.5 Importancia de los procesos de biotransformación. 2.6 Procesos de excreción. 2.7 Modificaciones del efecto tóxico respecto al tiempo.  Farmacocinética Concepto de Farmacocinética Es la ciencia que estudia de manera cuantitativa a través del tiempo, el paso de un fármaco por el organismo, cuál es su vía de entrada, cómo y por dónde es trasportado, cuáles son las transformaciones que sufre el fármaco en el interior del organismo (metabolitos) y la eliminación de estos. Cantidad del agente fármaco en el organismo. La velocidad variación de la concentración del mismo y de sus metabolitos en los tejidos. Busca los efectos de la exposición. Predecir el riesgo y la tolerancia.  Toxicocinética Concepto de toxicocinética Es la ciencia que estudia de manera cuantitativa a través del tiempo, el paso de un tóxico por el organismo, cuál es su vía de entrada, cómo y por dónde es trasportado, cuáles son las transformaciones que sufre el tóxico en el interior del organismo (metabolitos) y la eliminación de estos. Cantidad del agente tóxico en el organismo. La velocidad variación de la concentración del mismo y de sus metabolitos en los tejidos. Busca los efectos de la exposición. Predecir el riesgo y la tolerancia. El concepto, en esencia, es el mismo de “farmacocinética”, pero “toxicocinética” hace referencia al estudio de cualquier tipo de sustancia.  Toxicocinética Fases de la toxicocinética Para el estudio de la evolución del tóxico en el organismo distinguiremos cuatro fases: Absorción Distribución Metabolismo Excreción PROCESO ADME  Toxicocinética Para que la sustancia química tenga la capacidad de llevar a cabo todos estos procesos toxicocinéticos, depende de: La estructura de la célula, especialmente las propiedades y función de las membranas que rodean la célula y sus orgánulos interiores. Los factores que influyen La estructura química de los tóxicos.  Importancia de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias tóxicas La estructura química determina directamente las propiedades fisicoquímicas, algunas de las cuales son responsables de la actividad biológica. Las propiedades fisicoquímicas nos ayudan a comprender el grado de toxicidad (severidad de daño) y vía de entrada (vía de absorción) de la sustancia en el cuerpo humano.  Importancia de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias tóxicas Punto de fusión Punto de ebullición Presión de vapor Generales: Constante de disociación (pKa) Coeficiente de partición de Nernst (P) Energía de activación Calor de reacción Potencial de reducción Potencial de ionización Propiedades fisicoquímicas: Constante dieléctrica Eléctricos: Momento dipolar Coeficiente masa/carga Carga atómica Energía de enlace Quimicocuánticos: Energía de resonancia Densidad electrónica Reactividad molecular  Toxicocinética Concepto de toxicocinética Es la ciencia que estudia de manera cuantitativa a través del tiempo, el paso de un tóxico por el organismo, cuál es su vía de entrada, cómo y por dónde es trasportado, cuáles son las transformaciones que sufre el tóxico en el interior del organismo (metabolitos) y la eliminación de estos. Cantidad del agente tóxico en el organismo. La velocidad variación de la concentración del mismo y de sus metabolitos en los tejidos. Busca los efectos de la exposición. Predecir el riesgo y la tolerancia. El concepto, en esencia, es el mismo de “farmacocinética”, pero “toxicocinética” hace referencia al estudio de cualquier tipo de sustancia.  Toxicocinética Fases de la toxicocinética Para el estudio de la evolución del tóxico en el organismo distinguiremos cuatro fases: Absorción Distribución Metabolismo Excreción PROCESO ADME Fases de la toxicocinética 1 3 2 4  Toxicocinética 1 Fase de absorción La absorción es el traslado de un tóxico desde su sitio de administración hasta el compartimento central.  Toxicocinética 1 Fase de absorción Biodisponibilidad Describe la magnitud fraccionaria de una dosis administrada de fármaco o sustancia química que alcanza su sitio de acción o un fluido biológico (generalmente la circulación sistémica), desde el cual el fármaco/sustancia química tiene acceso a su sitio de acción.  Biodisponibilidad Ejemplo: Un fármaco administrado por vía oral debe ser absorbido primero por el tracto GI La absorción neta puede estar limitada por: Las características de la forma de dosificación Las propiedades fisicoquímicas del fármaco Ataque metabólico en el hígado (efecto de primer paso En consecuencia → Menos de la totalidad de la dosis administrada puede alcanzar la circulación sistémica y distribuirse a los sitios de acción, por lo tanto, la BIODISPONIBILIDAD ES BAJA.  Efecto de primer paso Una fracción de la sustancia química/fármaco pasa a circulación sistema, es apto para ser biodisponible Una fracción de la sustancia química/fármaco se inactiva y se excreta por medio de la bilis  Toxicocinética 1 Fase de absorción En resumen… La biodisponibilidad es la fracción de la sustancia química que llega a sangre. Depende de la vía de administración, características fisicoquímicas de la sustancia, del efecto de primer paso, de la motilidad intestinal, de la presencia de alimentos, etc. La administración intravenosa generalmente permite que todo el fármaco ingrese a la circulación sistémica. Vía intravenosa: 100% Otras vías: < 100%  Toxicocinética 1 Fase de absorción Vías de administración Vía enteral Otras vías Vía dérmica Vía rectal Vía vaginal Vía parenteral  Fase de absorción: vías de administración Administración oral Características principales: Mas común de administración de fármacos/sustancias químicas. Más seguro, conveniente y económico. Absorción por difusión pasiva Desventajas Absorción limitada de algunos fármacos debido a: Sus características fisicoquímicas (p. ej., baja solubilidad en agua o baja permeabilidad de la membrana), La emesis como resultado de la irritación la mucosa GI La destrucción por las enzimas digestivas (biota intestinal o mucosas) La destrucción por el pH gástrico bajo La presencia de alimentos u otros fármacos Falta de cooperación por parte del paciente La disolución de fármacos sólidos La desactivación por el hígado (efecto de primer paso)  Fase de absorción: vías de administración Administración oral Patrón de absorción Se rige por factores tales como: El área de la superficie de absorción (estómago < intestino) El flujo de sangre en el sitio de la absorción El estado físico del fármaco (la forma de dosificación en solución, suspensión o sólida) Concentración del fármaco en el sitio de absorción. pH del fármaco en estomago (fármacos pH: 1-2) e intestino (fármaco pH: 3-6) Solubilidad: no ionizada (más lipofilica) (en estómago) La velocidad de absorción de un fármaco en el intestino será mayor que la del estómago  Fase de absorción: vías de administración Administración entérica Falta de cooperación por parte del paciente o en estado inconsciente Mismo patrón de absorción que en la vía oral  Fase de absorción: vías de administración Administración Sublingual Características principales: Difusión pasiva Fármacos deben situarse debajo de la lengua, o bien entre encías y mejillas Área de la superficie de absorción es pequeña  Fase de absorción: vías de administración Administración Sublingual Drenaje venoso de la boca se dirige a la vena cava superior, eludiendo así la circulación portal y efecto de primer paso.  Fase de absorción: vías de administración Administración parenteral Características principales: Conserva su forma activa Más rápida, extensa y predecible Mayor exactitud de administración Terapia de emergencia, paciente inconsciente, no cooperativo o es incapaz de retener cualquier cosa administrada por vía oral. Absorción por difusión simple Desventajas Mantenerse la asepsia Dolorosa Difícil de autoaplicar  Fase de absorción: vías de administración Administración parenteral Se administran varias drogas por vía inyectable para lograr un efecto más rápido, más potente o ambos. En general se inyectan por vía intravenosa, pero también en forma subcutánea, intramuscular o incluso sublingual. Los usuarios normalmente acceden a las venas periféricas, pero cuando éstas se esclerosan por el uso por períodos prolongados, algunos aprenden inyectarse en venas centrales grandes (p. ej., yugular interna, femoral o axilar).  Fase de absorción: vías de administración Administración parenteral Patrón de absorción Limitado en algunos fármacos/tóxico debido a: Velocidad está limitada por el área de absorción de las membranas capilares y por la solubilidad de la sustancia en el líquido intersticial. Posible eliminación de primer paso en el pulmón antes de distribuirse al resto del cuerpo.  Fase de absorción: vías de administración Efecto de primer paso pulmonar Los pulmones constituyen el último lugar de pérdida de potencial de una sustancia química exógena antes de que este llegué a la circulación general. En general se tratan de reacciones de oxidación. Su intensidad es menor que en el hígado. Pueden producirse otras reacciones de alteración de la estructura química (reducción, hidrólisis, etc.) Fase de absorción: vías de administración  Vía intradérmica Prueba PPD (prueba cutánea de la tuberculina o prueba de Mantoux) Induración de 5 milímetros o más se considera una reacción positiva Fase de absorción: vías de administración Vía pulmonar Absorción a través del epitelio pulmonar y las membranas mucosas Área de superficie de absorción del pulmón es grande. Absorción casi instantánea del fármaco/tóxico en la sangre. Anulación del efecto del primer paso hepático y pulmonar. El aire viciado suele generarse por una deficiente renovación del aire en ambientes donde se hagan presentes diferentes agentes contaminantes. Fase de absorción: vías de administración Vía tópica: intranasal Las fosas nasales, los cornetes y las microvellosidades del epitelio de la cavidad nasal amplían enormemente la superficie mucosa. Muy vascularizada desde ramas de la arteria oftálmica y maxilar interna. Fase de absorción: vías de administración Vía tópica: intranasal Ejercen su efecto local a dosis inferiores a las necesarias para conseguir esa acción en administración sistémica. El pico plasmático se produce normalmente a los 60 minutos después de la administración nasal u oral. La biodisponibilidad nasal u oral es de un 30-40%, aunque la variabilidad es mayor para la vía oral.  Fase de absorción: vías de administración Otras vías tópicas Ocular Ótica Vía rectal Membranas Cutánea mucosas Producen efectos locales 50% del fármaco se absorbe  Toxicocinética 2 Fase de distribución El fármaco / tóxico se distribuye en los líquidos intersticiales e intracelulares en función de sus propiedades fisicoquímicas, de la velocidad de distribución del fármaco a órganos y compartimentos individuales y de las diferentes capacidades de esas regiones para interactuar con el fármaco / tóxico. El grado de distribución de la sustancia El gasto cardiaco química en los tejidos es afectado por: El flujo sanguíneo regional La permeabilidad capilar El volumen del tejido Órganos mejor perfundidos  Toxicocinética 2 Fase de distribución Rápida (Primera fase de distribución) Distribución Lenta (Segunda fase de distribución) Puede requerir de minutos a varias horas antes de que la concentración del fármaco en el tejido esté en equilibrio con su concentración sanguínea. Músculos, vísceras, piel y grasa  2 Fase de distribución ¿De qué manera se distribuye el fármaco? Fármaco / tóxico unido La unión a proteínas plasmáticas Albumina es un portador de fármacos / tóxicos ácidos Glucoproteína ácida α1 se une a los fármacos / tóxicos básicos Globulina fijadora de hormonas Unión regularmente reversible y no altamente especifica Limita su concentración en los tejidos Limita la filtración glomerular y también puede restringir el transporte y el metabolismo del fármaco Fármaco / tóxico libre Puede entrar a las células, alcanzando un equilibro en el agua intracelular, siendo la misma que en el plasma 2 Fase de distribución Uniones a otros componentes en los tejidos (Destinos no deseados) Reversible (tiempo no específico) Se une las proteínas de membrana o proteínas nucleares Provocan un depósito que prolonga su acción en ese mismo tejido Toxicidad local 2 Fase de distribución Uniones a otros componentes en los tejidos (Destinos no deseados) Ejemplos: SNC, BHE Y LCR Transporte transcelular Cuanto más liposoluble (no ionizada) sea un fármaco, más probabilidades posee de cruzar las barreras. 2 Fase de distribución Uniones a otros componentes en los tejidos (Destinos no deseados) Ejemplo: hueso Reservorio para la liberación lenta de agentes tóxicos como el plomo, el radio y algunos metales pesados (efectos persisten) Ejemplo: la grasa como un depósito Fármacos liposolubles se almacenan en la grasa neutra 2 Fase de distribución Uniones a otros componentes en los tejidos (Destinos no deseados) Ejemplo: Transferencia placentaria de los fármacos Pueden causar anomalías en el desarrollo del feto (teratogénesis) Placenta funciona como una barrera inexacta para proteger al feto contra los efectos nocivos de los fármacos La liposolubilidad, el grado de unión al plasma y el grado de ionización de los ácidos y bases débiles son determinantes generales importantes en la transferencia de los fármacos a través de la placenta.  Toxicocinética 3 Fase de metabolismo Son un conjunto de reacciones químicas por acción de diversas enzimas que va a sufrir el fármaco, con la finalidad de: Generar metabolitos inactivos Generar metabolitos con una potente HIDROSOLUBLES (más polares) que actividad biológica o propiedades se excretan fácilmente del cuerpo toxicas (profármacos/activación de por la orina. sustancias tóxicas).  Toxicocinética 3 Fase de metabolismo El metabolismo de un fármaco puede llevarse a cabo en : Biotransformación de fármacos ocurre principalmente en el hígado  Toxicocinética La biotransformación de fármacos ocurre principalmente en el hígado e involucra:  Sucesos de gran influencia en toxicología moderna 1937, el descubrimiento de la sulfanilamida se proclamó como un suceso importante en el combate de las enfermedades bacterianas. Con todo, el fármaco se vendía en soluciones de glicol, y varios pacientes fallecieron por insuficiencia renal aguda originada por el metabolismo del glicol. SUSTANCIA INACTIVA E HIDROSOLUBLE  Efecto de primer paso Profármaco activado pasa a circulación sistema Una fracción del medicamento se inactiva y se excreta por medio de la bilis  ORINA = AGUA Para que una molécula pueda ser eliminada por la orina tiene que ser soluble en agua  1 3 2 4  Farmacocinética 4 Fase de excreción Los fármacos se eliminan del cuerpo sin cambios o como metabolitos. Los órganos excretores, excluidos los pulmones, eliminan los compuestos polares (solubles en agua) de manera más eficiente que las sustancias con alta solubilidad en lípidos. Salida del fármaco o metabolito del cuerpo  Excreción renal Vía principal de eliminación de fármacos (25-30%)  Excreción renal Filtración glomerular La tasa de filtración glomerular Solo se filtra el fármaco libre Mejor filtración de sustancias hidrosolubles Secreción tubular activa La excreción depende de En el túbulo renal proximal, la secreción tres procesos distintos: tubular activa mediada por transportador también puede agregar fármaco al flujo tubular Reabsorción tubular pasiva El fármaco de la luz tubular puede reabsorberse y regresar a la circulación sistémica. En los túbulos renales, especialmente en el lado distal, las formas no ionizadas de ácidos y bases débiles son reabsorbidos.  Excreción renal También depende del pH: Metabolitos ácidos débiles se ionizan en gran Se hace más alcalina medida y se excretan más rápidamente. La orina tubular Reducirá la fracción de los metabolitos ionizados y Se hace más ácida la excreción de ácidos débiles.  Excreción renal En el tratamiento de la intoxicación farmacológica, la excreción de algunos medicamentos puede acelerarse mediante una adecuada alcalinización de la orina.  Excreción biliar Profármaco activado pasa a circulación sistema Una fracción del medicamento se inactiva y se excreta por medio de la bilis  Excreción biliar Los transportadores presentes en la membrana canicular del hepatocito secretan activamente fármacos y metabolitos en la bilis. Excreción biliar Fármacos y metabolitos presentes en la bilis se liberan en el tracto GI durante el proceso digestivo Ambos tipos de sustancias pueden reabsorberse desde el intestino, y así, se puede prolongar significativamente la presencia de un fármaco (o tóxico). Excreción rectal Principalmente fármacos ingeridos por vía oral no absorbidos o metabolitos de fármacos que se excretan en la bilis o se secretan directamente en el tracto intestinal y no se reabsorben. Excreción por otras vías Son cuantitativamente poco importante La concentración de compuestos ácidos en la leche es menor que en el plasma. Leche materna también puede contener metales pesados debido a las exposiciones ambientales. El lactante estará expuesto en cierta medida a la medicación o a sus metabolitos ingeridos por la madre  5 equipos de 5 integrantes Salón 5-1 3 equipos de 6 integrantes Equipo Tema a exponer Fecha de exposición 1 Toxicocinética del etilenglicol 22/10/2024 2 Toxicocinética del etanol 22/10/2024 3 Toxicocinética de los opioides 22/10/2024 (pág. 483, Toxicología clínica, libro) 4 Toxicocinética de la marihuana 22/10/2024 5 Toxicocinética de la cocaína 24/10/2024 6 Metanfetaminas (Cap 499, 24/10/2024 Toxicología clínica, libro) 7 Benzodiacepinas 24/10/2024 8 Barbitúricos 24/10/2024  5 equipos de 4 integrantes Salón 5-2 3 equipos de 5 integrantes Equipo Tema a exponer Fecha de exposición 1 Toxicocinética del etilenglicol 22/10/2024 2 Toxicocinética del etanol 22/10/2024 3 Toxicocinética de los opioides 22/10/2024 (pág. 483, Toxicología clínica, libro) 4 Toxicocinética de la marihuana 22/10/2024 5 Toxicocinética de la cocaína 24/10/2024 6 Metanfetaminas (Cap 499, 24/10/2024 Toxicología clínica, libro) 7 Benzodiacepinas 24/10/2024 8 Barbitúricos 24/10/2024  TIEMPO DE EXPOSICIÓN: 10 a 15 MINUTOS NO LLENAR DE LETRAS Al menos una imagen por diapositiva (imagen real o dibujo ilustrativo) Diapositiva sin diseño (FONDO TODO BLANCO) UTILIZAR UNA FUENTE (TIPO DE LETRA) ENTENDIBLE Y COLORES EN LAS LETRAS