BIOFARMACIA

1
GENERALIDADES DE LA FARMACOLOGÍA
2

• Las propiedades de los fármacos y su interacción
  con el organismo son los dos objetivos básicos de
  estudio de la farmacología.
• Entendemos como fármaco aquella sustancia química
  que interactúa con el organismo generando un
  efecto ya sea con fines terapéuticos o de
  diagnóstico.

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• De este concepto se desprenden otros conceptos
  que en ocasiones son confundidos, como es el caso
  de
• DROGA sustancia que al interactuar con el
  organismo genera un efecto que es terapéutico o
  no.
• MEDICAMENTO que es el preparado farmacéutico
  disponible para diagnóstico o tratamiento de
  alguna entidad patológica

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Farmacocinética y farmacodinamia

• El estudio de los fármacos se realiza desde dos
  perspectivas fundamentales
• FARMACOCINÉTICA que estudia los procesos que
  afectan la concentración final del fármaco en
  sangre
• FARMACODINÁMICA que evalúa la interacción de
  fármaco con diferentes estructuras organismo y
  los efectos que de esta interacción se deriva.

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FARMACOCINÉTICA
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Farmacocinética

• Los fármacos luego de ser administrados deben
  alcanzar concentraciones específicas y
  relativamente constantes para generar un efecto y
  evitar en el máximo la aparición de efectos
  secundarios.

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Farmacocinética

• Esta concentración del fármaco se denomina como
  biodisponibilidad. La cual depende de varios
  procesos
• Absorción
• Distribución
• Biotransformación
• Eliminación del fármaco.

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Factores que afectan el paso de una droga a
través de una membrana

• Como ya se sabe las membranas celulares están
  formadas por una doble capa de lípidos con un
  centro hidrodrofóbico y su exterior hidrofílico.
• Además las membranas tiene en su interior
  proteínas por lo general ligandos ó receptores
  para diferentes sustancias como hormonas
  neurotransmisores, electrolitos y fármacos entre
  otras.

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Factores que afectan el paso de una droga a
través de una membrana

• Debido a esto es que existen varios factores qué
  afectan el paso de una sustancia a través de
  ella
• Tamaño.
• Forma.
• Grado de ionización.
• LiposolubIlidad.
• Sitio de absorción.

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• Existen varios mecanismos de transporte a través
  de una membrana como
• DIFUSIÓN SIMPLE una sustancia pasa a través de
  una membrana gracias a un gradiente de
  concentración. La difusión es proporcional al
  gradiente de concentración y del coeficiente de
  partición.
• Si se alcanza un equilibrio en ese gradiente
  necesariamente este proceso disminuye.

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• DIFUSIÓN FACILITADA En este caso se necesita un
  transportador, que por lo general lo es para una
  sustancia endógena, en este caso se necesita
  cierto grado de selectividad para dicho
  transportador.
• Puede ser saturable y en algunos casos la
  difusión no depende de la concentración de la
  droga sino de la sustancia endógena que
  naturalmente necesita este transportador.

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• TRANSPORTE ACTIVO Es un sistema selectivo,
  saturable y necesita energía ya que ocurre en
  contra de un gradiente (para la sustancia
  endógena pero no necesariamente para el fármaco).

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Absorción del fármaco

• Se define como la entrada del fármaco al
  organismo a partir de su vía de administración.
  Involucra varios procesos como son
• 1- Vía de administración.
• 2- Liberación de la forma farmacéutica.
• 3- Disolución.
• 4- Absorción propiamente dicha.

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Absorción del fármaco

• Es indispensable conocer los procesos de
  absorción de los medicamentos ya que de este va a
  depender la vía de administración del mismo, la
  forma farmacéutica óptima y los procesos que
  pueden afectarla que puede afectar la vía de
  administración.

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Determinantes de la absorción de un medicamento

• Solubilidad
• Un fármaco entre más se disuelva en el medio en
  que es administrado mejor se absorbe.
• Gradiente de concentración
• Sobre todo se determina por la fracción libre no
  ionizada, entre mayor sea el gradiente de
  concentración mayor la difusión pasiva a través
  de una membrana.

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• Circulación en el sitio
• Esto favorece sobre todo a medicamentos
  hidrosolubles no ionizados o medicamentos que se
  administran parenteralmente.
• Superficie de absorción
• Entre mayor sea mejor es la absorción. Por ello
  es que los medicamentos que se administran por
  vía oral se absorben mejor y más rápido en el
  intestino que a nivel del estomago.

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PREPARADOSFARMACEÚTICOS
18
PREPARADOS FARMACEUTICOS

• PRESENTACIÓN
• VIAS DE ADMINISTRACIÓN
• EQUIVALENCIA

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PREPARADOS SÓLIDOS

• Tableta comprimido o pastilla constituida por
  una dosis de una medicación. Se fabrica por
  compresión o mediante moldes y puede presentar
  distintas formas, peso y tamaño.
• Cápsula Pequeño recipiente soluble, generalmente
  de gelatina, que se utiliza como vehículo de una
  medicación oral.

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PREPARADOS LÍQUIDOS

• Solución Mezcla de 2 o más sustancias disueltas
  en otras. Las moléculas de cada una de ellas se
  dispersan de forma homogénea y no sufren ninguna
  modificación química.
• Suspensión Líquido en el cual se dispersan
  partículas sólidas sin llegar a disolverse, la
  dispersión se mantienen mediante remoción o
  agitación. En reposo, partículas se sedimentan.

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• Gel Coloide de consistencia firme aunque
  contiene gran cantidad de líquido. Se usa como
  emoliente, vehicular alcalino o astringente.
• Emoliente Sustancia que ablanda los tejidos
  (piel y mucosas)
• Astringentes Sustancia que produce contracción
  y sequedad de los tejidos cuando se aplica local.

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• Emulsión Sistema constituido por 2 líquidos no
  miscibles, uno de los cuales se encuentra
  disperso en el otro en forma de pequeñas gotitas.
• Cremas Mezcla liquida de consistencia espesa. Se
  utilizan a menudo para aplicar medicación en la
  superficie corporal

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Supositorio Masa con medicamentos, que se funde
fácilmente. Manteca de cacao, gelatina
glicerinada y polietinglicanos son vehículos
comunes.
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EQUIVALENCIAS

• Equivalente Químico Fármaco o sustancia química
  que contiene los mismos ingredientes que otro, en
  cantidades similares.
• Equivalente Farmacéutico Medicamento que tiene
  el mismo efecto que otro o la combinación de
  varios otros en el tratamiento de una determinada
  enfermedad.

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CARACTERÍSTICAS DEL MEDICAMENTO
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• La formulación o presentación farmacológica es
  importante ya que la mismas puede afectar la
  absorción.
• Existen preparados de liberación lenta de su
  presentación lo que retrasa el proceso de
  absorción con el fin de disminuir la frecuencia
  de dosificación.
• En otros casos se utilizan cubiertas que eviten
  la absorción del medicamento en un sitio
  específico principalmente el estómago y que se
  absorban en otro como el intestino.

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• La formulación si bien es un factor que modifica
  la absorción por lo general es un fenómeno
  predecible, cuantificable y previamente
  establecido con algún fin terapéutico.

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• Sitio de absorción
• Las características del medio donde se administra
  el medicamento puede modificar la absorción.
• Pueden ser factores de liposolubilidad, flujo
  sanguíneo etc.

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• Eliminación presistémica
• Todo medicamento que es inactivado o eliminado
  antes de llegar a la circulación sistémica se
  dice que sufrió efecto de primer pasó o
  eliminación presistémica.
• Por ejemplo si un medicamento sufrió metabolismo
  bacteriano por la flora intestinal antes de ser
  absorbidos o si luego de ser absorbido pasó por
  el sistema porta donde es metabolizado en hígado
  antes de llegar a la circulación general.

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• Motilidad intestinal
• Generalmente regulada por el sistema nerviosos
  autónomo, pero puede ser afectada por factores
  externos.
• La absorción de un medicamento depende del tiempo
  de contacto con la superficie donde va a ser
  absorbida.
• Los aumentos en la peristalsis intestinal pueden
  disminuir la absorción y por ende su
  biodisponibilidad.

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• Alimentos
• Los alimentos al modificar el ph en el tubo
  digestivo pueden alterar la absorción del mismo
  mejorando o disminuyendo la absorción
  dependiendo de las características químicas de
  los medicamentos.

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• Existen dos mecanismos básicos de absorción de un
  medicamento
• por algún sistema de transporte.
• por difusión simple.

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Sistemas de transporte

• Por lo general están asociados a algún receptor o
  proteína transportadora utilizando los sistemas
  clásicos como transporte activo primario o
  secundario.
• Este mecanismo de absorción por lo general esta
  acoplado a sistema de absorción de alguna
  sustancia endógena por lo que es un sistema que
  puede ser saturable.
• Es decir, a pesar de que aumente la concentración
  de la droga esto no va a aumentar la velocidad de
  absorción.

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• Otro factor que modifica la absorción es la
  afinidad de la droga por la proteína
  transportadora y que puede ser independiente de
  la solubilidad de la sustancia través de la
  membrana donde a absorberse.

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Difusión simple

• Es el principal mecanismo de absorción de los
  medicamentos principalmente si se administran por
  la vía oral.
• Existen muchos factores que modifican este tipo
  de absorción.
• Una de los principales factores que afectan este
  proceso es la liposolubilidad de medicamento ya
  que es lo que va a permitir su paso a través de
  las membranas celulares de contenido altamente
  lipídico.

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• Cuando una droga se absorbe por difusión simple
  necesita un gradiente de concentración que
  permita la movilización de la droga de una región
  más concentrada a otra menos concentrada.
• De esta forma sabemos que al aumentar la
  concentración del medicamento en el sitio de
  administración, se puede aumentar la velocidad de
  difusión.

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• Por otro lado la difusión depende también de la
  superficie total donde se va absorber el
  medicamento y el grosor de la membrana, de esta
  forma si la mucosa digestiva u otra superficie
  esta edematosa o inflamada puede afectarse la
  difusión.

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• Cinética de absorción de una droga
• La velocidad de absorción de una droga es un
  proceso que debe ser cuantificable para poder
  determinar factores como
• Duración de efecto
• Dosificación.
• Es por esto que se debe saber los mecanismos y
  velocidad de absorción de las mismas.

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• Existen dos formas de cinética de absorción de
  un medicamento
• De orden 0 Es decir que al aumentar la
  concentración de la droga en el sitio de
  absorción la velocidad de absorción sea
  constante.
• Es decir que utiliza un sistema probablemente de
  transporte que es saturable o bien que el
  gradiente de concentración que favorece la
  absorción de la droga se perdió.

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• Existen dos formas de cinética de absorción de
  un medicamento
• De primer orden es decir que al aumentar la
  dosis y concentración de la droga la velocidad
  de absorción de la misma aumenta.
• Este es un sistema frecuente en drogas que se
  absorben por difusión simple.

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• Distribución de medicamentos
• Una vez que un medicamento pasa a la circulación
  luego de haberse absorbido puede sufrir o no
  efecto de primer paso, que ya se mencionó.
• Posteriormente el medicamento pasa a la
  circulación y debe distribuirse en los diferentes
  compartimentos corporales.
• El volumen en el cual se distribuye un
  medicamento se conoce como volumen de
  distribución y es variable en cada medicamento.
• Se calcula mediante la relación entre la cantidad
  de fármaco en la sangre y su concentración
  plasmática.

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• Unión a Proteínas
• Cuando los fármacos son absorbidos dependiendo de
  sus características químicas, van a ser más o
  menos solubles.
• Por ello en ocasiones necesitan transportadores
  que favorezcan su solubilidad a nivel sanguíneo.
• Es por esto que muchos de los medicamentos
  necesitan unirse a proteínas para poder viajar en
  el aparato circulatorio.

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• La unión a proteínas depende de la
  liposolubilidad de los medicamentos, un
  medicamento liposoluble tiende a unirse en mayor
  medida a proteínas y además puede desplazar la su
  unión a proteínas a otros medicamento con menor
  liposolubilidad.
• Existe entonces una fracción del medicamento
  unido a proteínas y otra fracción que no y es
  importante destacar que el medicamento unido a
  proteínas no es una medicamento con efecto
  farmacológico como si lo es el medicamento libre.

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• Metabolismo
• Las drogas pueden sufrir varios procesos
  bioquímicos que pueden modificar su efecto.
• Este metabolismo puede ocurrir en diferentes
  sitios
• Pre sistémico (antes de llegar a la circulación y
  generar su efecto).
• Post sistémico (es decir luego de llegar a la
  circulación sistémica y hacer efecto).
• El principal sitio de biotransformación o
  metabolismo es le hígado, sin embargo pude haber
  otros sitios como el riñón, intestino, piel,
  pulmón, etc.

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• La idea de este tipo de procesos son varias
  solubilización, inactivación, activación o
  excreción.
• Cuando un medicamento es inactivado antes de
  llegar a realizar su efecto, este proceso recibe
  el nombre de efecto del primer paso o
  inactivación presistémica.
• Por otro lado cuando un medicamento es inactivado
  o eliminado por esta vía entonces recibe el
  nombre de depuración o metabolismo hepático.

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• Las reacciones de biotransformación se clasifican
  en dos tipos
• Fase 1 Ocurren por varios sistemas enzimáticos
  dentro de los que se destacan el citocromo P450,
  encargado de realizar reacciones de metilación,
  hidroxilación, oxidación etc. con el objetivo de
  activar o inactivar drogas para excretarlas ya
  sea por la vía biliar o para a la circulación
  para ser eliminadas por el riñón.
• Fase 2 Por lo general son reacciones de
  conjugación principalmente con ácido glucurónido
  para ser eliminados ya sea por riñón o por la
  bilis.

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• Una droga puede sufrir una de estas formas de
  biotransformación o ambas.
• Muchas drogas antes de llegar a la circulación
  sistémica más bien son activadas en algún
  órgano.
• En este caso a estas drogas se les llama
  profármacos y necesariamente requieren del
  efecto biotransformación para realizar sus
  efectos.

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• Eliminación renal
• El riñón es otro órgano importante en la
  farmacocinética.
• Principalmente se encarga de eliminar
  medicamentos hidrosolubles por filtración
  glomerular.
• Este fenómeno no ocurre con medicamento unidos a
  proteínas ya que estos principalmente son
  metabolizados por el hígado.

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• Existen otras formas de eliminación renal, por
  ejemplo por secreción tubular sonde se elimina
  drogas liposolubles e inclusive unidas a
  proteínas, la secreción puede ser afectada por
  los mismos factores que afectan la absorción ya
  que es un procesos que por lo general ocurre por
  difusión pasiva.

50
FARMACODINAMIA
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• Efecto de los medicamentos
• El efecto de un fármaco depende de su interacción
  con alguna estructura del organismo.
• Este puede ser terapéutico o tóxico dependiendo
  de factores como
• Susceptibilidad.
• Dosis
• Características propias del medicamento.
• La estructura o sustancia con la que interactúa
  un medicamento para generar un efecto recibe el
  nombre de receptor farmacológico.

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• Efecto de los medicamentos
• De lo anterior se puede concluir que el efecto de
  un medicamento es dependiente de la interacción
  de una droga con su receptor.
• Esta interacción tiene ciertas características
• Afinidad.
• Sensibilidad.
• Especificidad.
• Selectividad.

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• Afinidad Es la capacidad de un fármaco para
  unirse a un receptor.
• Se determina por la concentración necesaria para
  ocupar cierto número de receptores y generar un
  efecto.
• El número total de receptores puede ser el
  limitante para obtener el efecto máximo de una
  droga. Es decir, la afinidad es un factor muy
  relacionado a la concentración del fármaco por
  características farmacocinéticas.

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• Sensibilidad Es la capacidad de un fármaco para
  generar un efecto determinado.
• Es un concepto necesariamente relacionado a la
  interacción receptor y es variable en cada
  fármaco.
• Si se traza una curva concentración efecto de
  dos drogas con sensibilidades diferentes, a la
  misma concentración la droga más sensible
  generará un efecto mayor.

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• Selectividad Es la capacidad de un receptor de
  unirse o no a una droga.
• Es otro concepto que depende de los receptores.
• Características de carga, estructura química y
  forma pueden determinar si una droga se unirá o
  no a un receptor o a varios.
• Por ejemplo los receptores dopa son selectivos
  para la dopamina mientras que los receptores alfa
  y beta no, ya que se pueden unir a varias
  catecolaminas e inclusive a la dopamina.

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• Cuando una droga se puede unir a varios
  receptores el efecto resultante va a depender de
  la sensibilidad que tenga cada receptor a esa
  sustancia.
• De esta forma la adrenalina cuando estimula un
  receptor alfa causa hiperglicemia, mientras que
  al estimular el receptor beta causa hipoglucemia.
  
• Sin embargo, el efecto resultante es la
  hiperglicemia ya que este receptor es más
  sensible al efecto de la adrenalina.

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• Existen varios tipos de receptores endógenos
• Receptores intracelulares por lo general para
  drogas liposolubles donde forman un complejo con
  la misma que va a alterar la transcripción del
  ADN alterando la síntesis de proteínas.
• Es el receptor típico para los qlucocorticoides
  hormonas tiroideas etc.
• El efecto clínico de este tipo de interacción es
  muy amplia.

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1. Receptores acoplados a canales iónicos Estos
   receptores al unirse con su ligando favorecen el
   flujo de determinados iones modificando la
   función celular directamente, es típico del
   receptor nicotínico.
2. Receptores de membrana por lo general para
   drogas liposolubles. Estos receptores se asocian
   a un sistema efector que favorece diferentes
   funciones enzimáticos que van a formar segundos
   mensajeros quienes son lo que van a modificar la
   función celular directamente.