- TRANSPORT TEN PODLEGA OGÓLNYM PRAWOM DYFUZJI (LEK MUSI BYĆ MAŁOCZĄSTECZKOWY, LIPOFILNY, NIEZDYSOCJOWANY)
- BARIERA TA JEST BARDZO CIASNA, BO W MÓZGU NIE MA PRZESTRZENI MIĘDZYKOMÓRKOWEJ PRZEZ, CO KONTAKT MIĘDZY LEKIEM A KOMÓRKĄ JEST BARDZO UTRUDNIONY
- NEURONY SĄ ŚCIŚLE OPLECIONE KOMÓRKAMI GLEJOWYMI, KTÓRE LEK MUSI POKONAĆ. TKANKA GLEJOWA HAMUJE MIGRACJE LEKÓW, NIEKIEDY MOŻE JE NAWET UNIECZYNNIĆ.
- DO O.U.N PRZEZ BARIERĘ KREW-MÓZG ŁATWO MIGRUJĄ ALKOHOLE, ZWIĄZKI Z AZOTEM TRZECIORZĘDOWYM, ŚRODKI ZNIECZULAJĄCE OGÓLNIE
- PRZEZ BARIERĘ KREW-MÓZG PRAKTYCZNIE NIE PRZECHODZĄ DUŻE ZASADY Z CZWARTORZĘDOWYM AZOTEM NP. TUBOKURARYNA, PEPTYDY (INSULINA)
- NIEKTÓRE SUBSTANCJE O ZNACZENIU FIZJOLOGICZNYM LUB O BUDOWIE ZBLIŻONEJ DO FIZJOLOGICZNEJ MOGĄ MIGROWAĆ PRZEZ BARIERĘ KREW- MÓZG NA DRODZE INNEGO MECHANIZMU NIŻ DYFUZJA BIERNA NP. GLUKOZA PRZEZ DYFUZJE UŁATWIONĄ
- ZDOLNOŚĆ DO PRZENIKANIA PRZEZ BARIERĘ KREW- MÓZG WYKORZYSTUJE SIĘ W PRAKTYCE W TERAPII CHOROBY PARKINSONA( LECZENIE SUBSTYTUCYJNE MAJĄCE NA CELU ZWIĘKSZENIE STĘŻENIA DOPAMINY)
- PRZEPUSZCZALNOŚĆ BARIERY KREW-MÓZG NIE JEST STAŁA I MOŻE SIĘ ZMIENIAĆ W ZALEŻNOŚCI OD WIELU CZYNNIKÓW: DZIECI, OSOBY STARSZE, STANY ZAPALNE MÓZGU(PENICYLINA NORMALNIE 10% W STANACH ZAPALNYCH 50%- WYKORZYSTUJE SIĘ TO W LECZENIU)
B) BARIERA ŁOŻYSKOWA
- MA ZNACZENIE CZYSTO TEORETYCZNE, W PRAKTYCE NIE ISTNIEJE SUBSTANCJA, CO DO, KTÓREJ BYŁABY PEWNOŚĆ, ŻE W ŻADNYM STOPNIU NIE PRZENIKA DO PŁODU.
- WIELE LEKÓW PRZENIKA JĄ Z ŁATWOŚCIĄ: ŚRODKI ZNIECZULENIA OGÓLNEGO, PSYCHOTROPY, NARKOTYCZNE PRZECIWBÓLOWE, DYM TYTONIOWY, ALKOHOL
- PRZEZ ŁOŻYSKO NIE PRZENIKAJĄ: CZWARTORZĘDOWE ZASADY, BAKTERIE I CZĘŚĆ WIRUSÓW
- LEKI Z KRWI PŁODU MOGĄ BYĆ WYDALANE DO WÓD PŁODOWYCH, CO MOŻE POWODOWAĆ PRZEDŁUŻONĄ TOKSYCZNOŚĆ
- W PRZYPADKU STOSOWANIA LEKÓW U KOBIET W CIĄŻY NALEŻY WYSTRZEGAĆ SIĘ LEKÓW TERATOGENNYCH I EMBRIOTOKSYCZNYCH
- PRZENIKANIE LEKÓW PRZEZ BARIERĘ ŁOŻYSKOWĄ NIE MA PRAKTYCZNEGO ZNACZENIA W TERAPII, MA TYLKO ZNACZENIE TOKSYCZNE
BIOTRANSFORMACJA
- ZESPÓŁ MODYFIKACJI CHEMICZNYCH, KTÓRYM PODLEGA LEK W USTROJU
- BIOTRANSFORMACJA NAJCZĘŚCIEJ PROWADZI DO ZMNIEJSZENIA LUB UTRATY AKTYWNOŚCI BIOLOGICZNEJ LEKU, ALE NIE JEST TO REGUŁĄ.
CELE BIOTRANSFORMACJI
- PRZEKSZTAŁCENIE ZWIĄZKÓW NIEPOLARNYCH ROZPUSZCZALNYCH W TŁUSZCZACH NA POLARNE ROZPUSZCZALNE W WODZIE, (KTÓRE SĄ ZNACZNIE SZYBCIEJ WYDALANE Z ORGANIZMU)
ZAKRES I SZYBKOŚĆ BIOTRANSFORMACJI BĘDZIE CZYNNIKIEM WARUNKUJĄCYM CZAS TRWANIA I DZIAŁANIA LEKU
MIEJSCE BIOTRANSFORMACJI: WĄTROBA, JELITA, NERKI, PŁUCA, KREW
MODYFIKACJE CHEMICZNE LEKÓW PODCZAS BIOTRANSFORMACJI:
1) UNIECZYNNIENIE LEKU
2) LEK MOŻE STAĆ SIĘ Z NIECZYNNEGO AKTYWNY BIOLOGICZNIE- INACZEJ AKTYWACJA LEKU(TZW. PROLEKI NP. LEWODOPA)
3) MOGĄ POWSTAĆ RÓWNOCENNE METABOLITY- TZW. CZYNNE METABOLITY
4) MOŻE ZAJŚĆ ZMIANA PROFILU DZIAŁANIA(KODEINA-MORFINA= KASZEL-BÓL; IMIPRAMINA- DEZIMIPRAMINA= NASTRÓJ-NAPĘD)
5) TOKSYFIKACJA LEKU- POWSTAJĄ TOKSYCZNE METABOLITY
BIOTRANSFORMACJA DZIELI SIĘ NA DWIE FAZY:
1) FAZA NIESYNTETYCZNA
- ZACHODZI DZIĘKI ENZYMOM MIKROSOMALNYM W WĄTROBIE
- MOGĄ POWSTAĆ AKTYWNE FORMY LEKÓW
- FAZA TA OBEJMUJE REAKCJE REDUKCJI, UTLENIANIA, HYDROLIZY, DEALKILACJĘ
2) FAZA SYNTETYCZNA
- POLEGA NA SPRZĘGANIU Z SUBSTANCJAMI ENDOGENNYMI
- W TEJ FAZIE POZA PEWNYMI WYJĄTKAMI ZAWSZE POWSTAJĄ METABOLITY NIEAKTYWNE (WYJĄTEK: CZYNNE METABOLITY MORFINY)
- ZACHODZI W WĄTROBIE PRZY UDZIALE ENZYMÓW
CHARAKTERYSTYKA PROCESÓW PIERWSZEJ FAZY
- NIE MAJĄ CHARAKTERU REAKCJI SYNTEZY
- ZACHODZĄ ZAWSZE POD WPŁYWEM ENZYMÓW
- NAJWAŻNIEJSZYM OGNIWEM JEST ZESPÓŁ ENZYMÓW CYTOCHROMU P-450
- NAJBARDZIEJ ROZPOWSZECHNIONE W REAKCJI PIERWSZEJ FAZY JEST UTLENIANIE, KTÓRE NAJCZĘŚCIEJ PROWADZI DO HYDROKSYLACJI PIERŚCIENIA
- UTLENIANIE, REDUKCJA: ZAZWYCZAJ DLA ZWIĄZKÓW AZOTOWYCH( GŁÓWNIE 2 WARTOŚCIOWE) I NITROWYCH- TYPY METABOLIZMU, PROWADZI DO UTWORZENIA AMIN
- REAKCJE HYDROLIZY NAJCZĘŚCIEJ DLA LEKÓW O CHARAKTERZE ESTRÓW
SUBSTANCJE, KTÓRE MODYFIKUJĄ AKTYWNOŚĆ ENZYMÓW MIKROSOMALNYCH WĄTROBY MOGĄ PRZYSPIESZAĆ LUB OPÓŹNIAĆ METABOLIZM LEKÓW
*HAMUJĄ ENZYMY P450- INHIBITORY ENZYMATYCZNE(NP. SYNTETYCZNE LEKI PRZECIW GRZYBICZE, OŁÓW)
*POBUDZAJĄ ENZYMY P450- INDUKTORY ENZYMATYCZNA(NP. NIEKTÓRE LEKI NA PADACZKĘ- KARBAMAZEPINA, ANTYBIOTYKI MAKROLIDOWE, DOUSTNA ANTYKONCEPCJA, ŚRODKI KONSERWUJĄCE, PESTYCYDY)
CHARAKTERYSTYKA PROCESÓW DRUGIEJ FAZY
- RÓWNIEŻ ZACHODZĄ ZA POŚREDNICTWEM ENZYMÓW, CO ŁĄCZY OBIE FAZY
- NAJCZĘŚCIEJ POLEGA NA SPRZĘGANIU METABOLITÓW LEKÓW POWSTAŁYCH W PROCESACH PIERWSZEJ FAZY Z SUBSTANCJAMI ENDOGENNYMI, KTÓRE NAZYWA SIĘ CZYNNIKAMI SPRZĘGAJĄCYMI
- SĄ TO REAKCJE SYNTEZY DLATEGO NAZYWA SIĘ FAZĄ SYNTETYCZNĄ
- ZACHODZI PRZY WSPÓŁUDZIALE ENERGII Z ATP
- SPRZĘGANIU RZADKO ULEGAJĄ LEKI NIEMETABOLIZOWANE
DO CZYNNIKÓW SPRZĘGAJĄCYCH U LUDZI NALEŻĄ:
- KWAS GLUKURONOWY
-KWAS SIARKOWY
- KWAS OCTOWY
- AMINOKWASY- GLICYNA, METIONINA
SPRZĘGANIE Z KWASEM GLUKURONOWYM
- NAJBARDZIEJ POWSZECHNA, TYPOWA REAKCJA SPRZĘGANIA U SSAKÓW(Z WYJĄTKIEM KOTA)
- KWAS TEN JEST NAJBARDZIEJ DOSTĘPNY, POCHODZI Z GLUKOZY
- KWAS GLUKURONOWY SPRZĘGA Z BARDZO RÓŻNYMI GRUPAMI CHEMICZNYMI(HYDROKSYLOWĄ, KARBOKSYLOWĄ, AMINOWĄ, SURHYDRYLOWĄ, IMINOWĄ)
- W WYNIKU SPRZĘGANIA POWSTAJĄ MOCNE KWASY, KTÓRE W DUŻYM STOPNIU SĄ ZDYSOCJOWANE
- WIĘKSZOŚĆ SUBSTANCJI SPRZĘGNIĘTYCH Z KWASEM GLUKURONOWYM JEST NIECZYNNA BIOLOGICZNIE(WYJĄTEK MORFINA)
- LEKI SPRZĘGNIĘTE Z KWASEM GLUKURONOWYM MOGĄ PONOWNIE UZYSKAĆ AKTYWNOŚĆ BIOLOGICZNĄ JEŻELI TRAFIĄ DO ŻÓŁCI I ZOSTANĄ ZHYDROLIZOWANE PRZEZ Β GLUKURONIDAZĘ
SPRZĘGANIE Z KWASEM SIARKOWYM
- POWSZECHNE U SSAKÓW, PTAKÓW I OWADÓW(WYJĘTEK -ŚWINIA)
-SPRZĘGANIU Z KWASEM SIARKOWYM ULEGAJĄ FENOLE I ALKOHOLE
- NIEWIELE LEKÓW WYKORZYSTUJE TĄ METODĘ
SPRZĘGANIE Z KWASEM OCTOWYM
- MA CHARAKTER REAKCJI ACETYLACJI
- NIE DOTYCZY PSÓW
- WAŻNA GRUPA LEKÓW WYKORZYSTUJĄCA TĘ METODĘ TO SULFONAMIDY
- POCHODNE ACETYLOWE SULFONAMIDÓW KRYSTALIZUJĄ W KANALIKACH NERKOWYCH MOGĄC JE USZKADZAĆ
SPRZĘGANIE Z AMINOKWASAMI
- BIORĄ TU UDZIAŁ GLICYNA I METIONINA
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA BIOTRANSFORMACJĘ
- SPECYFIKA GATUNKOWA
- WIEK
- PŁEĆ (MĘŻCZYŹNI SĄ BARDZIEJ ODPORNI PRZEZ TESTOSTERON)
-UKŁADU HORMONÓW (ANDROGENY, ESTROGENY)
- STANY PATOLOGICZNE/ CHOROBOWE, ZABURZAJĄCE METABOLIZM
- CHOROBY NEREK, WĄTROBY, TARCZYCY (SZCZEGÓLNIE NADCZYNNOŚĆ)
- WZROST, TEMP. CIAŁA, NIEDOŻYWIENIE
- ZABURZENIA HORMONALNE
- CHOROBY ZAKAŹNE
Z BIOTRANSFORMACJĄ ZWIĄZANE SĄ 3 POJĘCIA:
1) EFEKT PIERWSZEGO PRZEJŚCIA
- ZMNIEJSZENIE ILOŚCI LEKU PO WCHŁONIĘCIU Z JELIT A PRZED DOTARCIEM DO KRĄŻENIA OGÓLNEGO
- PRZYCZYNA EFEKTU PIERWSZEGO PRZEJŚCIA JEST INTENSYWNY METABOLIZM ZACHODZĄCY W WĄTROBIE I CZĘŚCIOWO W JELITACH
- ULEGAJĄ MU: BENZODIAZEPINY, Β ADRENOLITYKI, AZOTANY I AZOTYNY ORGANICZNE, NARKOTYCZNE LEKI PRZECIWBÓLOWE)
2) CYKL ENTEROHEPATYCZNY
- INNA PRZYCZYNA EFEKTU PIERWSZEGO PRZEJŚCIA
- INACZEJ KRĄŻENIE JELITOWO-WĄTROBOWE
- ZMETABOLIZOWANY LEK PRZECHODZI CZĘŚCIOWO DO ŻÓŁCI I Z ŻÓŁCIĄ TRAFIA PONOWNIE DO JELIT , TAM MOŻE UZYSKAĆ AKTYWNOŚĆ NP. W WYNIKU DZIAŁANIA BAKTERII; MOŻE ZOSTAĆ WYDALONY Z KAŁEM LUB PONOWNIE WCHŁONIĘTY
- NIEKIEDY LEKI KRĄŻĄ TAK AŻ DO CAŁKOWITEGO UNIECZYNNIENIA
- ULEGAJĄ MU: BENZODIAZEPINY, NARKOTYCZNE LEKI PRZECIW BÓLOWE- SZCZEGÓLNIE MORFINA
3)TOKSYFIKACJA-POWSTAWANIE TOKSYCZNYCH METABOLITÓW
- NIEKTÓRE SUBSTANCJE METABOLIZOWANE SĄ DO BARDZO REAKTYWNYCH ZWIĄZKÓW, KTÓRYCH TOKSYCZNOŚĆ ZNACZNIE PRZEWYŻSZA TOKSYCZNOŚĆ MACIERZYSTEGO ZWIĄZKU
- TOKSYCZNE METABOLITY LEKÓW POWSTAJĄ PRZY WSPÓŁUDZIALE ENZYMÓW WĄTROBOWYCH (CYTOCHROM P450) I MAJA CHARAKTER WYSOCE REAKTYWNYCH RODNIKÓW TLENOWYCH
- MOGĄ WYSTĘPOWAĆ W POSTACI RODNIKA PONADTLENKOWEGO
- MOGĄ POWSTAWAĆ JAKO ZWIĄZKI Z NIESPAROWANYMI ELEKTRONAMI
- MOGĄ REDUKOWAĆ CZĄSTECZKI TLENU- UCZESTNICZYĆ W POWSTAWANIU RODNIKA HYDROKSYLOWEGO NADTLENKU WODORU CZYLI WOLNEGO TLENU
- USZKADZAJĄ DNA, RNA, ZABURZAJĄ AKTYWNOŚĆ ENZYMÓW, USZKADZAJĄ LIPIDY(PEROKSYDACJA)
- PROCESY WOLNORODNIKOWE TO PROCESY AUTOKATALIZY (SAMONAPĘDZAJĄCE)
MECHANIZMY OBRONNE ORGANIZMU
- - ENZYMY NP. KATALAZA, DYSMUTAZA PONADTLENKOWA, HYDROKSYLAZA EPOKSYDÓW, PEROKSYDAZA GLUTATIONU
- WIT. C , E, GLUTATION(ZALECANE W CHOROBIE ALZHEIMERA)
PRZYKŁADY LEKÓW ULEGAJĄCYCH TOKSYFIKACJI
A)PARACETAMOL- JAKO SAM ZWIĄZEK MA NIEWIELKA TOKSYCZNOŚĆ, SPRZĘGA SIĘ I WYDALA, ALE MOŻE ULEGAĆ INNYM PRZEMIANOM: DO TZW. CHINOINOIMINY, DALSZA PRZEMIANA PROWADZI DO POWSTANIA SEMICHINOINOIMINY POWSTAJĄ WOLNE RODNIKI)
TOKSYCZNOŚĆ PARACETAMOLU ZACHODZI U OSÓB POSIADAJĄCYCH CZYNNIKI RYZYKA:
- NIEWYDOLNOŚĆ WĄTROBY
- DEFEKTY ENZYMATYCZNE(NIEDOBÓR GLUKOZO 6 FOSFATAZY)
- PRZYJMOWANIE INDUKTORÓW ENZYMÓW WĄTROBOWYCH
- ALKOHOLIZM
- BARBITURANY I BENZODIAZEPINY
DZIECI SĄ ODPORNE NA DZIAŁANIE PARACETAMOLU
B) INONIAZYD- DIHYDRAZYT KWASU NIKOTYNOWEGO (NA GRUŹLICE)
- METABOLIZOWANY PRZEZ ACETYLACJĄ DO NIETOKSYCZNYCH METABOLITÓW
- DEFEKT METABOLICZNY ZWIĄZANY Z POWOLNA ACETYLACJA POWODUJE, ŻE CYTOCHROM P450TWORZY Z TEGO NIETOKSYCZNEGO ZWIĄZKU SUBSTANCJE USZKADZAJĄCE WĄTROBĘ I NERKI ORAZ NERWY OBWODOWE
C) HYDRAZYNOFTALAZYNY-DAWNY POLSKI LEK NA NADCIŚNIENIE
- USZKADZAŁY TKANKĘ ŁĄCZNĄ, POWODOWAŁY TOCZEŃ RUMIENIOWATY –OBECNIE WYCOFANE
D) ZWIĄZKI NITROAROMATYCZNE
- W WYNIKU PRZEMIAN TWORZĄ RODNIK NITROANIONOWY
- GRUPA NITROWA JEST BARDZO TOKSYCZNA I RZADKO WYSTĘPUJE W LEKACH
- STOSUJE SIĘ JE POWSZECHNIE: CHLORAMFENIKOL-DETREOMYCYNA(ANTYBIOTYK), METRONIDAZOL- NA PIERWOTNIAKI I BEZTLENOWCE; NITROFURANTOINA-FURAGINA
E) ANTYBIOTYKI ANTRACHINOWE
- STOSOWANE W LECZENIU NOWOTWORÓW
- ICH MECHANIZM DZIAŁANIA POLEGA NA TWORZENIU NIEBEZPIECZNYCH I REAKTYWNYCH RODNIKÓW USZKADZAJĄCYCH MIĘSIEŃ SERCOWY TZW. KARDIOTOKSYCZNE
Metabolizm wątrobowy (biotransformacja) – procesy przemiany cząsteczek leków zachodzące z udziałem enzymów frakcji mikrosomalnej wątroby i obejmujące reakcje pierwszej fazy (utlenianie, redukcja, hydroliza) oraz reakcje drugiej fazy (acetylacja, metylacja, sprzęganie z glicyną, kwasem glukuronowym lub siarkowym). Produkty biotransformacji leku (metabolity) z reguły dobrze rozpuszczają się w wodzie, a przez to łatwiej wydalane są z moczem.
Wiązanie leku z białkami – odwracalny proces powstawania kompleksu lek-białko, zależny od powinowactwa leku do białka, liczby miejsc wiążących oraz stężenia białka i leku. Kliniczne znaczenia ma wówczas, gdy stopień wiązania z białkami jest większy od 80%.
Wolna frakcja leku – lek wolny, nie związany z białkami krwi lub tkanek, aktywny farmakologicznie.