Distribución de Medicamentos

Definición

• Una vez que un fármaco es liberado en la circulación sistémica, ya sea por inyección intravenosa directa o absorción, el fármaco se distribuye por todo el organismo, alcanzando primero los tejidos altamente perfundidos y luego aquellos con menor perfusión. Este proceso de distribución implica la dispersión del fármaco en los diferentes tejidos y fluidos corporales tras su absorción en la circulación sanguínea.

Factores que influyen en la distribución

• Permeabilidad de las membranas
  • Facilita la entrada y salida de fármacos
    • La permeabilidad de las membranas celulares determina la facilidad con la que un fármaco puede atravesarlas. Una membrana más permeable permitirá que el fármaco se distribuya más rápidamente en los tejidos.
      
  • Barrea para ciertos fármacos
    • Algunos fármacos pueden tener dificultades para atravesar membranas celulares debido a su tamaño, carga eléctrica o liposolubilidad. La permeabilidad de la membrana puede actuar como una barrera que limita la distribución de estos fármacos en ciertos tejidos.
      
  • Efecto en la biodisponibilidad
    • La permeabilidad de las membranas celulares también puede influir en la biodisponibilidad de un fármaco, es decir, la cantidad de fármaco que llega a la circulación sistémica. Si un fármaco tiene baja permeabilidad celular, su biodisponibilidad puede disminuir.
      
  • Interacción con transportadores
    • Algunos fármacos utilizan transportadores específicos para atravesar las membranas celulares. La permeabilidad de estas membranas puede afectar la interacción de los fármacos con estos transportadores y, por lo tanto, su distribución en el organismo.
      
• Unión a proteínas plasmáticas
  • Cuando los fármacos llegan a la circulación, se combinan con proteínas plasmáticas, principalmente albúmina, glucoproteína ácida (A1), lipoproteínas alfa y beta, y metaloproteínas como la transferrina. La albúmina es la principal proteína plasmática en términos de unión con los fármacos, capaz de interactuar con aniones y cationes de manera casi siempre reversible. La fracción del fármaco unida a las proteínas es farmacológicamente inactiva, siendo solo la fracción libre la activa. Mientras el fármaco está unido a las proteínas plasmáticas, no contribuye al gradiente de concentración ni puede ser filtrado por los riñones. No obstante, la unión reversible de los fármacos con las proteínas plasmáticas puede actuar como un reservorio que libera lentamente los agentes activos. Analogía
• Flujo sanguíneo
  • Transporte del fármaco
    • El flujo sanguíneo es el medio a través del cual el fármaco se transporta por todo el cuerpo. Un flujo sanguíneo adecuado garantiza que el medicamento llegue a los tejidos y órganos de destino en cantidades suficientes para ejercer su efecto terapéutico.
      
  • Distribución en tejidos
    • El flujo sanguíneo varía en diferentes tejidos y órganos. Los tejidos altamente vascularizados, como el hígado, los riñones y el cerebro, tienen un mayor flujo sanguíneo y, por lo tanto, pueden recibir más rápidamente el fármaco que se distribuye a través de la sangre.
      
    • Por otro lado, órganos con bajo flujo sanguíneo, como los músculos esqueléticos, la piel y el tejido adiposo, tienen una distribución más lenta de los medicamentos.
      
  • Efecto de la perfusión en la distribución
    • La perfusión sanguínea en los tejidos influye en la distribución de los medicamentos. Los tejidos con una alta perfusión recibirán una mayor cantidad de fármaco en comparación con los tejidos con una perfusión más baja.
      
  • Afecta la velocidad de distribución
    • El flujo sanguíneo también afecta la velocidad a la que un fármaco se distribuye en el organismo. Un flujo sanguíneo más rápido puede resultar en una distribución más rápida del fármaco en los tejidos.
      
  • Interacción con metabolismo y eliminación
    • El flujo sanguíneo también puede influir en el metabolismo y la eliminación de los fármacos. Un flujo sanguíneo reducido en el hígado, por ejemplo, puede disminuir la metabolización de los fármacos, lo que afectaría su distribución y eliminación.

Volumen de distribución (Vd)

• El volumen de distribución (Vd) es un parámetro farmacocinético que describe cómo un fármaco se distribuye en el cuerpo después de ser administrado. Se define como el volumen teórico de líquido en el cual un fármaco tendría que disolverse para lograr la misma concentración que tiene en el plasma sanguíneo. Matemáticamente, se expresa como:
  • Vd = Cantidad de fármaco en el cuerpo
  •         Concentración plasmática

        donde (D) es la dosis del fármaco administrado y (C₀) es la concentración plasmática del fármaco justo después de la administración (tiempo cero).

• Importancia del Volumen de Distribución
  1. Determinación de la Dosis
     
     • El Vd se utiliza para calcular la dosis necesaria de un fármaco para alcanzar una concentración plasmática deseada. Una dosis adecuada asegura que el fármaco alcance niveles terapéuticos efectivos sin causar toxicidad.
  2. Comprensión de la Distribución del Fármaco
     
     • Si bien, el concepto de volumen de distribución es un parámetro farmacológico difícil de calcular, pero fácil de entender. Tomamos como ejemplo un paciente deshidratado en quien existe una disminución en los compartimientos de agua corporal, en este caso el volumen de distribución es menor y, por tanto, las concentraciones plasmáticas de un medicamento estarán aumentadas. En caso opuesto, en un paciente que presenta edema importante por retención de líquido, el volumen de distribución de un fármaco estará aumentado mientras que la concentración plasmática estará disminuida.
     • Un Vd alto indica que el fármaco se distribuye extensamente en los tejidos y es menos concentrado en el plasma. Esto es común en fármacos lipofílicos que atraviesan fácilmente las membranas celulares.
       
     • Un Vd bajo sugiere que el fármaco permanece principalmente en el plasma y no se distribuye ampliamente en los tejidos. Esto ocurre a menudo con fármacos hidrofílicos o aquellos que se unen fuertemente a proteínas plasmáticas.
  3. Estimación del Nivel de Eliminación
     
     • El Vd, junto con el aclaramiento (clearance), se usa para determinar la vida media de un fármaco (t_½). La vida media es crucial para entender cuánto tiempo permanece el fármaco en el cuerpo y para diseñar regímenes de dosificación adecuados.
       
     • La fórmula para la vida media es:
           t½ = 0.693 x Vd /Cl
            donde Cl es el aclaramiento del fármaco.
  4. Interpretación de la Toxicidad y Sobredosis
     
     • En casos de sobredosis, conocer el Vd ayuda a estimar la cantidad de fármaco que se ha distribuido en los tejidos y planificar tratamientos como la diálisis si es necesario.
  5. Desarrollo y Evaluación de Nuevos Fármacos
     
     • Durante el desarrollo de nuevos fármacos, el Vd se estudia para entender la distribución del fármaco en el cuerpo, lo cual es esencial para el diseño de ensayos clínicos y la evaluación de la eficacia y seguridad del fármaco.
  6. Ejemplos de Volumen de Distribución
     • Fármacos con alto Vd: Muchos antidepresivos y antipsicóticos tienen un alto Vd, lo que indica una distribución extensa en los tejidos del cuerpo.
       
     • Fármacos con bajo Vd: Los aminoglucósidos, como la gentamicina, tienen un bajo Vd, indicando que se quedan principalmente en el líquido extracelular y plasma.
• En resumen, el volumen de distribución es un parámetro clave en farmacocinética que proporciona información valiosa sobre cómo un fármaco se distribuye en el cuerpo, influye en la dosificación y ayuda a prever la eficacia y seguridad del tratamiento farmacológico.