Breve descripción de la farmacología y farmacocinética aplicada a la zona ocular

1. Farmacología
Dr. Omar Rodrigo Guadarrama Escobar
Farmacocinética

2. Farmacología
• Ciencia que estudia las acciones de las
drogas o fármacos en los organismos
vivos.
• Estudio de los mecanismo de acción de
un fármaco
• Respuesta de organismo
• Cambios que se producen a lo
largo del tiempo

3. Ramas de la
farmacología
• Para su estudio se divide en diferentes ramas:
• Farmacognosia
• Farmacodinamia
• Farmacocinética
• Terapéutica
• Toxicología
• Farmacovigilancia
• Etc.

4. Farmacocinética
• Todo ocurre de manera simultanea
mientras el fármaco esta en el
organismo
• Liberación
• Absorción
• Distribución
• Metabolismo
• Eliminación
• La farmacocinética define la relación que se
establece entre el principio activo y el paciente,
cómo el organismo manipula la droga, e incluye
los procesos:
• Pediatra alemán FH Dost: “ciencia de las relaciones
cuantitativas entre el organismo y el medicamento.

5. Farmacocinetica
• Para poder actuar deben alcanzar su
concentración óptima (terapéutica) en el tejido
diana.
• Administración local
• Solo hay efecto en el
lugar de la
administración
• Administración sistémica
• El fármaco entra a torrente
sanguíneo
• La concentración
depende de:
• Liberación
• Absorción
• Distribución
• Metabolismo
• Eliminación
• Permite la construcción de modelos matemáticos
simulando el paso de un fármaco (droga) en el
organismo desde que es administrado.

6. • Elección de vía de administración
• Forma farmacéutica
• Dosis
• Intervalo de dosificiación
Farmacocinética
clínica
En función de:
Caracteristicas antropométricas y fisiopatológicas
Permite:
Tratamientos personalizados

7. Liberación
• Proceso por el cual un principio activo (droga o
fármaco) presente en una forma farmacéutica
queda libre para ser absorbido.
• La liberación se realiza en el sitio de
administración:
• Separación del vehículo o excipiente
• Comprende tres procesos:
• Desintegración
• Desagregación
• Disolución

8. Absorción
• Vía de administración hasta llegar a
torrente sanguíneo.
• Velocidad y grado de absorción
• propiedades fisicoquímicas de
la droga • Tamaño molecular
• Solubilidad
• Lipofilicidad
• Estabilidad
• Vías de administración
• Enteral
• Parenteral
• Formulación (excipientes)

9. Relación vía de
administración
• Vía de administración mediata
• El efecto tarda en producirse
• El activo tiene que atravesar barreras
biológicas
• Vía de administración inmediata
• El activo es administrado directamente al
compartimento sanguíneo
• El efecto se produce de manera inmediata
• No tiene que atravesar barreras biológicas

10. Vías de administración
• Vías enterales:
• Oral
• Rectal
• sublingual
• Vías paraenterales:
• Intravenosa
• Intraarterial
• Intramuscular
• subcutánea
• Otras vías:
• Ocular
• Ótica
• Nasal
• Inhalatoria
• Dérmica

11. Vía oral
• Vía de administración más común
• Facilidad
• Economía
• Produce efecto local o sistémico
• Desventajas:
• No se puede administrar cuando hay vómito
• No se puede administrar cuando el paciente esta
inconsciente
• Baja absorción por condiciones clínicas
• La biodisponibilidad depende del vaciamiento
gástrico
• Efecto del primer paso hepático
• Reacciones adversas

12. Vía de administración
óptica u oftálmica
• Aplicación directa del fármaco sobre el
ojo.
• Gotas (colirios)
• Pomadas
• Desventajas:
• La córnea tiene una alta concentración de fibras
de dolor lo que la hace muy sensible a cualquier
sustancia.
• El riesgo de transmisión de enfermedades es muy
elevado
• Ventajas:
• Fácil aplicación
• Efecto local
• La concentración del fármaco es menor
• En caso de reacción alérgica se puede hacer
lavado

13. Vías
parenterales
• Es la administración del fármaco que no
incluye el paso del mismo por el tracto
gastrointestinal.
• Ventajas:
• Efecto sistémico inmediato
• Fácil aplicación
• Liberación sostenida
• No hay efecto del primer paso hepático
• Desventajas:
• No se pude revertir en caso de efecto tóxico
• Dolorosas

14. Vías parenterales
• Vías parenterales:
• Intramuscular
• Intravenosa
• Subdérmica
• Respiratoria
• Tópica y transdérmica

15. Velocidad de
absorción
• Se puede modificar por factores propios del fármaco o
del del sito de absorción.
• Factores del fármaco:
• Liposolubilidad
• Concentración o dosis
• Forma farmacéutica
• Factores de sitio de absorción:
• Superficie de absorción
• Irrigación del tejido (perfusión)
• Velocidad de vaciamiento gástrico
• Enzimas metabolizantes
Para llegar a torrente sanguíneo, se deben atravesar diferentes
barreras.
Destacando las membranas celulares
Son barreras biológicas semipermeables que inhiben
selectivamente el flujo de moléculas.

16. Paso a través de
membranas biológicas
• Bicapa lipídica de 75-80 A.
• Sus principales componentes son:
• Proteínas 52%
• Lípidos 40%
• carbohidratos 8%
• Es una membrana semipermeable y
selectiva.

17. Paso a través de
membranas biológicas
• Usualmente entran a través de las
célula y no entre ellas
• La principal barrera que deben
atravesar es la membrana celular.
• El paso de fármacos se realiza por:
• Difusión pasiva
• Difusión pasiva facilitada
• Transporte activo
• Pinocitosis

18. Mecanismo de
transporte de fármacos
• Difusión pasiva:
• A favor de un gradiente de
concentración
• Va de lo mas concentrado a lo mas
diluido
• No requiere de energía
• Ley de Fick:
• La velocidad de difusión es directamente
proporcional a una constante K
• Liposolubilidad: característica importante para cruzar
la membrana plasmática.

20. Difusión facilitada
• Va de acuerdo al tamaño
• A favor de un gradiente de
concentración
• Mas concentrado a lo menos concentrado
• La unión se da de manera reversible
• Son selectivos
• Saturables y susceptibles a inhibición
• Hace uso de proteínas transportadoras

21. Transporte activo
• Utilizan energía almacenada en los
enlaces del fosfato del ATP.
• El movimiento ocurre en contra de un
gradiente de concentración
• Existen dos tipos de transporte:
• Primario
• secundario

22. Transporte activo primario
• Bombas de sodio y potasio una de las
más importantes en las células
animales.
• transportan Na+ hacia el exterior y
K+ hacia el interior.
• Cuando los iones de Na+ se unen a
la proteína esta se hidroliza
(rompe ATP) y cambia su
conformación.
• Su afinidad cambia y ahora acepta
K+ llevándolo hacia el interior.

23. Transporte activo secundario
Utiliza la energía almacenada en los gradientes para mover otras sustancias contra sus propios gradientes.

24. Pinocitosis
• Proceso por el cual las células toman
pequeñas particulas disueltas en el
medio a través de un cambio
conformacional en su membrana
(invaginación).

25. Cinética de
absorción de
orden 0
• Proceso de absorción y eliminación que es
independiente de la concentración del fármaco.
• La velocidad es constante en todo el proceso
• Se utiliza cuando se quiere controlar al
velocidad de liberación de un fármaco

26. Cinética de
absorción de
orden 1
• La absorción o eliminación del fármaco
dependen de la concentración del mismo

27. Linealidad cinética
• Un modelo farmacocinético lineal es
aquel proceso que se ajusta a una
cinética de orden 1.
• El área bajo la curva es
proporcional a la dosis
administrada
• Se puede determinar la dosis
necesaria para alcanzar la
concentración plasmática deseada.

28. Propiedades fisicoquímicas
del fármaco
• La mayoría de los fármacos son ácidos o
bases débiles
• Parcialmente ionizados (equilibrio)
• pH influencia la absorción debido a
su capacidad de ionizar moléculas.
• Formas ionizadas:
• Son solubles
• Mala difusión
• Formas no ionizadas:
• Son liposolubles
• Se absorben con
facilidad a través de
difusión simple

29. Biodisponibilidad
• Factor fundamental para entender los
procesos que ocurren tras la administración de
un fármaco.
• Es el porcentaje del fármaco administrado que
alcanza circulación sistémica.
• Es la fracción capaz de ejercer efecto

30. Biodisponibilidad
• Velocidad y concentración de fármaco
inalterado que llega a circulación sistémica
• Induce un efecto
• Depende:
• Absorción
• Liberación
• Efecto del primer paso hepático
• Eliminación (tiempo de vida media)

31. Biodisponibilidad
• Es el grado y velocidad con la que una forma
activa (fármaco) accede a la circulación y
alcanza su lugar de acción.
• Causas de baja biodisponibilidad:
• Efecto del primer paso hepático
• Tiempo de absorción elevado
• Edad, sexo, actividad física, enfermedades, etc.
• Formación de complejos
• hidrolisis

32. Calculo de la biodisponibilidad
• Se hace mediante la determinación del
área (ABC) bajo la curva “concentración
plasmática- tiempo”.
• ABC es el parámetro más confiable
• Es directamente proporcional a la
cantidad de fármaco no modificado
que alcanza circulación sistémica.

33. Distribución
• Mecanismos de distribución:
• Fracción libre: fracción
farmacológicamente activa
• Difunde hasta los órganos
• Metabolismo y excreción
• Fracccion unida a
proteínas:
• Farmacologicamente
inactivo
• No puede difundir
• Albúmina (principal unión)
• Desplazamiento del fármaco desde la
sangre hacia los órganos en los que
debe actuar; así como hacia los
órganos que lo van a eliminar.
• Ocurre en varias fases:
• Inicial: llegada a los órganos con mayor
perfusión (hígado, riñón, cerebro).
• Segunda: depende del flujo sanguíneo,
involucra una mayor masa corporal (cantidad
de fármaco relativamente menor).

34. Distribución
• Tiene distintos tiempos
• Es un modelo multicompartimental
• Lleva el fármaco de un compartimento
general (sangre) y órganos con mayor
perfusión (hígado, corazón y pulmón).
• Unión a proteínas plasmáticas y afinidad
por tejidos (fármaco inerte)

35. Distribución
• Factores que contribuyen a la
distribución:
• Fijación a las proteínas plasmáticas
• Fijación celular
• Cantidad de grasa corporal
• Barrera hematoencefálica
• La fijación a las proteínas plasmáticas
aumenta la concentración de los
mismos a nivel sanguíneo.
• Influye en su actividad biológica como en su
distribución.
• La fijación a las células depende de la afinidad de los
fármacos y las células.

36. Volumen de distribución
• Es el volumen teórico de liquido en el
que habrá que disolver la cantidad total
de fármaco administrado para que su
concentración fuese igual a la del plasma
• Vd = cantidad de sustancia
administrada/concentración plasmatica
en el tiempo 0

37. Fijación
• Factor que determina el grado de
distribución.
• Union a proteínas plasmaticas
• Union a los tejidos
• En sangre el farmaco se encuentra:
• Unido a proteínas
• Fármaco libre
Únicamente el fármaco libre puede ejercer efecto
• Albúmina
• α-1 glucoproteína ácida
• lipoproteinas

38. Acumulación
• Este efecto se da en los tejidos o
compartimentos corporales.
• Como consecuencia puede prolongar el efecto.
• Los tejidos liberan fármaco conforme disminuye su
concentración plasmática.

39. Metabolismo
• Conversión o transformación de
fármacos en sustancias más fáciles de
eliminar.
• Se pueden generar metabolitos
activos
• Metabolitos inactivos
• Productos metabólicos con mayor
o menor actividad farmacológica

40. • Principales funciones:
• Inactivar el fármaco
• Producir metabolitos activos
• En algunos casos producir
metabolitos tóxicos
• A menudo resulta en productos
polares muy ionizados
• Algunos fármacos se eliminan sin
metabolizar
• Oxidación
• Reducción
• Hidrolisis
• Conjugación
• Condensación
• Isomerización
• Principales
reacciones

41. Reacciones
de Fase I y
Fase II
Fase I Fase II
Reacciones de oxidación, reducción e hidrólisis Reacciones de conjugación
• Enzimas:
• Oxigenasas
• CYP 450
• Monooxigenasas con flavina
• Hidrolasas epóxido
• Reductasas
• Deshidrogenasas de alcohol
• Deshidrogenasas de aldehído
• Oxido reductasa de NADPH-Quinona (NQO)
• Enzimas:
• Transferasas
• Sulfotransferasas
• UDP-glucoroniltranferasas
• Glutation-S-tranferasa
• N-acetiltransfersas
• Metiltransfersas
• Añade sustituyentes a la molécula o bien libera
grupos funcionales (-OH, -COO, -SH, -O, NH2)
• Aumento de ionización e hidrosolubilidad
• Inactivar o activar
• Activar más un prodcuto
• Convertir metabolitos procedentes de la fase I
en productos finales
• Facilitar la excreción
• Aumentar peso molecular
• Incrementar la hidrosolubilidad
• Inactivar el fármaco

42. Metabolismo
• Existen enzimas metabólicas en muchos
tejidos sin embargo, en el hígado se
encuentra la mayor concentración.
• Sitio principal del metabolismo
• Citocromo P-450

43. Citocromo P-450
• Sistema enzimático fase más
importante.
• Familia de isoenzimas
microsomales que cataliza la
oxidación de muchos fármacos.
• Flavoproteina que transfiere
electrones del NADPH al CYP-450.
• Se le denomina P450 por que el complejo enzimático tiene su
máxima absorción a 450nm en espectroscopia infrarroja

44. Citocromo P-450
• Sistema que se localiza en el retículo
endoplásmico de los hepatocitos.
• Procesamiento químico de sustancias
extrañas (xenobióticos) en sustancias
inocuas, más solubles y más fácilmente
eliminables por el sistema renal.
• Consiste en la oxidación de los
xenobióticos
• Reduce la cantidad de medicamento que llega a
la sangre (vía oral); reduce la biodisponibilidad
• Disminuye la cantidad absorbida (intestino)
• Efecto del primer paso hepático

45. Eliminación
• Son los procesos a través de los cuales los
fármacos son eliminados del organismo.
• Inalterados (fármaco libre)
• Modificados (metabolitos)
• El riñón es la vía más importante
• Mecanismos:
• Filtración glomerular
• Reabsorción tubular
• Secreción tubular
• Existe una relación entre el pH de la orina
• Orina ácida elimina fármacos básicos
• Orina alcalina elimina fármacos
ácidos
• Vía biliar

46. Vida media
• Es una constante que indica el tiempo
necesario para eliminar el 50% del fármaco del
organismo.
• También: el tiempo que tarda la concentración
plasmática del fármaco en reducirse a la mitad
de sus niveles máximos.

47. Vida media
• Depende de factores:
• Capacidad de fijación a las proteínas
plasmáticas
• Existencia de depósitos celulares
• Velocidad con la que el fármaco es
metabolizado
• Pautas de dosificación
• Depende de la vida media
• Pueden administrarse en una sola dosis o
de forma repetida
• A mayor numero de dosis el fármaco se
acumulará en el organismo

48. Eliminación renal
• Son los procesos a través de los cuales los riñones
son los principales órganos para la excreción de
sustancias hidrosolubles.
• Un quito del plasma que llega a los riñones es
filtrado reabsorbiendo agua y electrolitos casi en
su totalidad.
• Los compuestos polares (mayoría de los fármacos)
no pueden difundir de regreso a la sangre y son
eliminados.
• Esta capacidad de eliminación (filtración)
disminuye con el envejecimiento.

49. Eliminación renal
• Se rige por los principios de paso de
membrana.
• Fármaco unido a proteínas
permanece en sangre
• Fármaco libre es más susceptible a
ser eliminado
• Formas no ionizadas tienden a ser
reabsorbidas
• El pH de la orina afecta de manera importante la reabsorción y excreción de los
medicamentos .
• Es un proceso que requiere de energía y puede llegar a ser bloqueado

50. Mecanismos
de excreción
renal
• Existen tres mecanismo
• Pueden funcionar de manera independiente o
conjugados
• Filtración glomerular
• Secreción tubular activa
• Reabsorción tubular
• Proceso unidireccional que depende
directamente de la fracción libre del fármaco.
• Depende de tamaño de la molécula
• Unión a proteínas
• Tasa de filtración 125-130mL/min
• Puede ser activo o pasivo
• Influido por el pH urinario
• Sustancias ionizadas e hidrosolubles son
eliminadas
• Requiere de un sistema de transportadores
• Depende del flujo plasmático renal (425-
650mL/min)
• Las sustancias pueden ser secretadas en
forma activa
• La afinidad de los receptores es mayor en
comparación a las proteínas plasmáticas

51. Excreción biliar
• Sistemas de eliminación por transporte
activo
• Aniones orgánicos
• Cationes orgánicos
• Sustancias neutras no ionizables
• Factores condicionantes
• Peso molecular (>300g/mol)
• Competición entre sistemas • Sistema de transporte activo
• Su velocidad máxima se da cuando la concentración de fármaco en
sangre es elevada.
• Grupos polares y lipofílicos

52. Eliminación
• Otras vías:
• Pulmón
• Leche (difusión pasiva)
• Factores condicionantes: unión
a proteínas, pH, pK del
fármaco
• Saliva (difusión pasiva)

53. • Cambios de pH urinario
• Daño hepático
• Daño renal
• Alteraciones
cardiovasculares
• Obesidad
• Fibrosis quística
Factores que afectan la
excreción
• Tamaño molecular
• Reciclaje enterohepático
• Producción biliar

54. Farmacocinética ocular
• 2 compartimentos:
• Segmento anterior
• Segmento posterior
• Cornea:
• Membrana constituida por 5 capas.
• Importante barrera de absorción
• Alta permeabilidad selectiva
• Grosor de 0.52mm
• Epitelio
• Membrana de Bowman
• Estroma
• Membrana de Descement
• Endotelio

55. Epitelio corneal
• Poliestratificado
• 3-6 estratos
• Fuertes uniones intercelulares
• Principal condicionante de la
permeabilidad
• Posee un carácter lipofílico
• Altamente permeable a moléculas liposolubles
• Los fármacos pueden atravesar de dos formas
• Transcelular
• Paracelular (intercelular)

56. Absorción corneal
• La vía transcelular es aquella en donde
los fármacos atraviesan a través de los
lípidos celulares, esta vía la utilizan
activos liposolubles.
• La vía paracelular es utilizada por
activos hidrosolubles y es cuando estos
se absorben a través de los espacios
existentes entre las células.

57. Vías de
administración
en el ojo
• Existen 4 vías de administración encaminadas
a alcanzar la concentración adecuada de
fármaco en el ojo
• Vía tópica
• Vía sistémica
• Vía intravítrea
• Vía periocular.
• La aplicación de fármacos a través del ojo se
ha visto limitada por su dosificación y baja
biodisponibilidad.
• Por ello ha generado un gran reto en al búsqueda de
formas farmacéuticas que permitan alcanzar las
concentraciones terapéuticas.

58. Ventajas y
desventajas vía
oftálmica
• Vía tópica
• Es la más utilizada
• Se genera un efecto local
• Simple aplicación
• Bajo costo
• 90% de los fármacos hacen uso de esta vía
• Vía tópica
• Es ineficaz para absorción sistémica
• Estimula lagrimeo, parpadeo, dilución, etc.
• Existe un aclaramiento y lavado rápido del fármaco
• Menos del 5% llega a humor acuoso
• De querer ejercer un efecto sistémico, las
concentraciones deberán ser altas pudiendo
generar efectos adversos.
• Administración intravítrea
• Útil para alcanzar humor vitreo
• Reduce efectos secundarios asociados a la concentración
• Método invasivo
• Formación de cataratas
• Desprendimiento de retina y hemorragias
• No es útil para el tratamiento de enfermedades cronicas