1.5: Metabolismo
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Una vez que un fármaco ha sido absorbido y distribuido en el cuerpo, entonces será descompuesto por un proceso conocido como metabolismo. La descomposición de una molécula de fármaco suele implicar dos pasos que tienen lugar principalmente en la planta de procesamiento químico del cuerpo: el hígado. (Ver Figura 1.5 [1] para una imagen de un hígado humano.) Todo lo que ingresa al torrente sanguíneo, ya sea tragado, inyectado, inhalado, absorbido a través de la piel o producido por el propio cuerpo, es transportado a este órgano interno más grande.
Las biotransformaciones que tienen lugar en el hígado son realizadas por las enzimas hepáticas. Cada una de sus células tiene una variedad de enzimas, y cada enzima se especializa en un trabajo en particular. Algunas enzimas rompen las moléculas, mientras que otras unen moléculas pequeñas en cadenas largas. Con los fármacos, el primer paso en la metabolización ocurre a través de un proceso conocido como el efecto de primer paso, en el que los fármacos administrados por vía oral se descomponen en el hígado y los intestinos. Esto hace que la sustancia sea más fácil de excretar en la orina. Los medicamentos hechos de proteínas que se tragan o se absorben de otra manera en el tracto GI pueden ser rápidamente desactivados por las enzimas a medida que pasan por el estómago y el duodeno. Si el medicamento ingresa a la sangre desde los intestinos, parte de él será descompuesta por enzimas hepáticas, conocidas como el efecto de primer paso, y parte de ella escapará a la circulación general para estar unida a proteínas (inactivas) o permanecer libre (y crear una acción en un sitio receptor). Así, pueden ser necesarias varias dosis de un medicamento oral para mantener suficiente fármaco libre activo en la circulación para ejercer el efecto deseado.
Muchos de los productos de la descomposición enzimática, que se llaman metabolitos, son menos activos químicamente que la molécula original. Por esta razón, los científicos se refieren al hígado como un órgano “desintoxicante”. Sin embargo, en lugar de ser destruidos por las enzimas hepáticas, algunos medicamentos se metabolizan en una forma activa de un fármaco pretendido llamado “profármaco”. Los profármacos tienen sus propias actividades químicas, a veces tan poderosas como las de la droga original. Al recetar ciertos medicamentos, los proveedores de atención médica deben tener en cuenta estos efectos agregados. Una vez que las enzimas hepáticas terminan de trabajar en un medicamento, el fármaco ahora inactivo se somete a la etapa final de su tiempo en el cuerpo —la excreción— ya que sale a través de la orina o las heces. [2]
Consideraciones de vida útil
Recién nacido y pediátrico: El hígado en desarrollo en lactantes y niños pequeños produce disminución de los niveles de enzimas microsomales. Esto puede resultar en una disminución de la capacidad del niño pequeño o del recién nacido para metabolizar medicamentos. En contraste, los niños mayores pueden experimentar un aumento del metabolismo y requerir dosis más altas de medicamentos una vez que las enzimas hepáticas están completamente producidas. [3]
Adulto mayor: El metabolismo hepático puede experimentar una disminución significativa en el adulto mayor. Como resultado, las dosis deben ajustarse de acuerdo con la función hepática del paciente y la tasa metabólica anticipada. El metabolismo de primer paso también disminuye con el envejecimiento; por lo tanto, los adultos mayores pueden tener concentraciones de fármaco criculantes “libres” más altas y estar en mayor riesgo de efectos secundarios y toxicidades. [4]
Actividad de Pensamiento Crítico 1.5a
El metabolismo puede estar influenciado por muchos factores dentro del cuerpo. Si un paciente tiene daño hepático, es posible que el paciente no pueda desglosar (metabolizar) los medicamentos de manera tan eficiente. Las dosis se calculan de acuerdo con la capacidad del hígado para metabolizar y la capacidad del riñón para excretar.
Al atender a un paciente con cirrosis, ¿cómo afecta esta afección a las dosis prescritas para el paciente?
Nota: Las respuestas a las actividades de Pensamiento Crítico se pueden encontrar en las secciones “Clave de respuesta” al final del libro.
A Juicy Story [5]
¿Sabías que, en algunas personas, un solo vaso de jugo de pomelo puede alterar los niveles de medicamentos utilizados para tratar alergias, enfermedades cardíacas e infecciones? Hace quince años, los farmacólogos descubrieron por suerte este “efecto de jugo de pomelo”, luego de dar a los voluntarios jugo de pomelo para enmascarar el sabor de un medicamento. Casi una década después, los investigadores descubrieron que el jugo de pomelo afecta las tasas de metabolización de algunos medicamentos al disminuir los niveles de una enzima metabolizadora de fármacos, llamada CYP3A4 (parte de la familia CYP450 de enzimas de unión a fármacos), en los intestinos.
Más recientemente, Paul B. Watkins, de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, descubrió que otros jugos como el jugo de naranja (agrio) de Sevilla, pero no el jugo de naranja regular, tienen el mismo efecto en la capacidad del hígado para metabolizarse usando enzimas. Cada una de las diez personas que se ofrecieron como voluntarias para el estudio de jugo y medicina de Watkins tomaron una dosis estándar de felodopina (Plendil), un medicamento que se usa para tratar la presión arterial alta, diluido en jugo de pomelo, jugo de naranja agria o jugo de naranja simple. Los investigadores midieron los niveles sanguíneos de Plendil en varios momentos después. El equipo observó que tanto el jugo de pomelo como el jugo de naranja agria aumentaron los niveles sanguíneos de Plendil, como si la gente hubiera recibido una dosis mayor. El jugo de naranja regular no tuvo ningún efecto. Watkins y sus compañeros de trabajo han descubierto que un químico común a la toronja y las naranjas agrias, la dihidroxibergamottina, es probablemente el culpable molecular. Así, al tomar medicamentos que utilizan la enzima CYP3A4 para metabolizar, se aconseja a los pacientes evitar el jugo de pomelo y el jugo de naranja agria. [6]
- 'Hígado Hepático Órgano Ictericia Biliar Hígado Graso - Hígado' by VSraO está licenciado bajo CC0
- Este trabajo es un derivado de Medicines by Design por el Departamento de Salud y Servicios Humanos de Estados Unidos, Instituto Nacional de Salud, Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales y está disponible en el dominio público.
- Fernández, E., Pérez, R., Hernández, A., Tejada, P., Arteta, M., & Ramos, J. T. (2011). Factores y mecanismos para las diferencias farmacocinéticas entre población pediátrica y adultos. Farmacéutica, 3 (1), 53—72. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics3010053
- Fernández, E., Pérez, R., Hernández, A., Tejada, P., Arteta, M., & Ramos, J. T. (2011). Factores y mecanismos para las diferencias farmacocinéticas entre población pediátrica y adultos. Farmacéutica, 3 (1), 53—72. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics3010053
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- Este trabajo es un derivado de Medicines by Design de US Department of Health and Human Services, National Institute of Health, National Institute of General Medical Sciences y es av ailable en el dominio público.