Φαρμακοκινητική: το ταξίδι των φαρμάκων στον οργανισμό μας

Του Ιωάννη Α. Γκαντούνα,

Η σύγχρονη ιατρική βασίζεται στη χρήση φαρμάκων για τη θεραπεία των διάφορων ασθενειών και παθήσεων. Η κατανάλωση κάθε φαρμακευτικού σκευάσματος επιφέρει κάποιες συγκεκριμένες αλλαγές στον οργανισμό μας. Αυτό αποτυπώνεται και στα λόγια του Παράκελσου (1493-1541), του «παππού της φαρμακολογίας», ο οποίος υποστήριζε πως «όλα τα φάρμακα μπορούν να γίνουν δηλητήρια και η δράση τους εξαρτάται από τη δόση».

Πολλοί είναι οι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν τη θεραπευτική αποτελεσματικότητα ενός φαρμάκου. Στην επιστήμη της φαρμακολογίας, δύο είναι οι κύριοι όροι που απασχολούν: η φαρμακοκινητική (με την οποία θα ασχοληθούμε στο παρόν άρθρο) και η φαρμακοδυναμική. Δύο άγνωστες στο ευρύ κοινό λέξεις, οι οποίες ωστόσο είναι τόσο σημαντικές για τη φαρμακοβιομηχανία. Και είναι σημαντικές, διότι καθορίζουν την ορθολογική χρήση των φαρμάκων, τον σχεδιασμό αποτελεσματικών δοσολογικών σχημάτων και τη μείωση της τοξικότητας της φαρμακευτικής θεραπείας.

Τι μεσολαβεί, όμως, από τη στιγμή της κατάποσης ενός φαρμάκου μέχρι τη στιγμή της δράσης του; Τι συμβαίνει όταν ένα φάρμακο εισέρχεται στον οργανισμό μας;

Ουσιαστικά, ως φαρμακοκινητική ορίζουμε τον κλάδο της φαρμακολογίας που ασχολείται με τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο το σώμα αλληλοεπιδρά με τις χορηγούμενες ουσίες (π.χ. φάρμακα). Σκεφτείτε τη φαρμακοκινητική ως το «ταξίδι» ενός φαρμάκου στο σώμα μας. Η ταχύτητα έναρξης της δράσης ενός φαρμάκου, η διάρκεια της δράσης του, καθώς και η ένταση του θεραπευτικού αποτελέσματος ρυθμίζονται από τις τέσσερεις κύριες οδούς διακίνησης των φαρμάκων, οι οποίες είναι:

1. Η απορρόφηση: Η διαδικασία μεταφοράς του φαρμάκου από το σημείο χορήγησης (π.χ. στόμα) στη γενική ή συστηματική κυκλοφορία.
2. Η κατανομή: Η πορεία της δραστικής ουσίας του φαρμάκου μέσω της κυκλοφορίας του αίματος σε διάφορους ιστούς του σώματος.
3. Ο μεταβολισμός: Η διαδικασία διάσπασης του φαρμάκου από το ήπαρ, τους νεφρούς και άλλους ιστούς, σε χημικά προϊόντα, που ονομάζονται μεταβολίτες. Το γενετικό υπόβαθρο και η ηλικία επηρεάζουν το εάν κάποιος μεταβολίζει τα φάρμακα πιο γρήγορα ή πιο αργά. Οι ηλικιωμένοι έχουν μειωμένη ηπατική λειτουργία και μεταβολίζουν τα φάρμακα πιο αργά, ενώ τα νεογνά ή τα βρέφη έχουν ανώριμη ηπατική λειτουργία και απαιτούν ειδικές δοσολογίες.
4. Η απέκκριση: Τελικά, το φάρμακο και οι μεταβολίτες του απεκκρίνονται από τον οργανισμό με τα ούρα, τη χολή, τα κόπρανα, τον ίδρωτα, καθώς και άλλες εκκρίσεις. Παθολογικές καταστάσεις, όπως είναι η καρδιακή ανεπάρκεια, η νεφρική δυσλειτουργία και η ηπατική νόσος μπορούν να κάνουν την απέκκριση του φαρμάκου λιγότερο αποτελεσματική.

   

Τα φάρμακα φτάνουν στον στόχο τους μέσω της κυκλοφορίας του αίματος. Για να συμβεί αυτό, διάφοροι οδοί χορήγησης είναι δυνατοί. Η οδός χορήγησης καθορίζεται από τις ιδιότητες του φαρμάκου, καθώς και από τους θεραπευτικούς στόχους. Οι κύριες οδοί χορήγησης φαρμάκων περιλαμβάνουν την εντερική, την παρεντερική και άλλες.

Α. Εντερική

Η εντερική χορήγηση είναι η ασφαλέστερη, η πιο συχνή, βολική και οικονομική μέθοδος χορήγησης ενός φαρμάκου, ενώ παράλληλα διευκολύνει την άμεση απορρόφηση στην κυκλοφορία του αίματος. Περιλαμβάνει την από του στόματος χορήγηση και την υπογλώσσια.

1. Από του στόματος: Ο ευκολότερος τρόπος χορήγησης των φαρμάκων είναι από το στόμα με δισκία, κάψουλες ή σιρόπια. Η μεγάλη επιφάνεια του λεπτού εντέρου, σε συνδυασμό με την υψηλή ροή του αίματος, μπορεί να δώσει ταχεία και πλήρη απορρόφηση των φαρμάκων. Ωστόσο, τα φάρμακα που λαμβάνονται από το στόμα πρέπει να περάσουν τέσσερεις κύριους μεταβολικούς φραγμούς πριν φτάσουν στη γενική κυκλοφορία, με αποτέλεσμα μικρότερη παρουσία φαρμάκου στο σημείο δράσης.

Ένα φάρμακο, όταν λαμβάνεται σε δισκίο ή κάψουλα, θα απορροφηθεί μόλις αποσυντεθεί το όχημα (περίβλημα) και διαλυθεί στο γαστρεντερικό περιεχόμενο. Τα περισσότερα δισκία αποσυντίθενται και διαλύονται γρήγορα και πλήρως, με ολόκληρη τη δόση να γίνεται γρήγορα διαθέσιμη για απορρόφηση. Ωστόσο, ορισμένα σκευάσματα που ονομάζονται σκευάσματα παρατεταμένης αποδέσμευσης έχουν ειδικές επικαλύψεις ή συστατικά που ελέγχουν την απελευθέρωση του φαρμάκου, επιτρέποντας έτσι μια πιο αργή απορρόφηση και μεγαλύτερη διάρκεια δράσης. Επιπλέον, η διάλυση ενός δισκίου στο υδροχλωρικό οξύ του στομάχου μπορεί να αποτραπεί με την επικάλυψή του σε ένα στρώμα αδιάλυτο στο οξύ, παράγοντας σκευάσματα με εντερική επικάλυψη. Με αυτόν τον τρόπο, η κατανομή του φαρμάκου οδηγείται στο λιγότερο όξινο έντερο, όπου το επικάλυμμα διαλύεται και απελευθερώνεται το φάρμακο.

Από την άλλη, η τροφή έχει πολύπλοκες επιδράσεις στην απορρόφηση ενός φαρμάκου. Επιβραδύνει τη γαστρική κένωση και καθυστερεί την απορρόφηση του φαρμάκου, ενώ μπορεί να δεσμεύσει φάρμακα και να μειώσει τη συνολική ποσότητα του φαρμάκου που απορροφάται.

2. Υπογλώσσια: επιτρέπει σε ένα φάρμακο να διαχυθεί γρήγορα στη συστηματική κυκλοφορία. Η υπογλώσσια χορήγηση έχει πολλά πλεονεκτήματα, στα οποία περιλαμβάνονται η ευκολία χορήγησης, η ταχεία απορρόφηση και η παράκαμψη του εξαιρετικά όξινου γαστρεντερικού περιβάλλοντος.

Β. Παρεντερική

Η παρεντερική οδός παρακάμπτει το γαστρεντερικό σωλήνα και η θέση απορρόφησης είναι εκτός στομάχου και εντέρου. Χρησιμοποιείται σε περίπτωση που ένας ασθενής δεν είναι σε θέση να λάβει από του στόματος φάρμακα (αναισθητοποιημένοι ασθενείς) και σε περιστάσεις που απαιτείται ταχεία έναρξη δράσης. Επιπλέον, οι παρεντερικές οδοί έχουν υψηλότερη βιοδιαθεσιμότητα. Ως βιοδιαθεσιμότητα ορίζεται το ποσό της χορηγούμενης δόσης που είναι διαθέσιμο στη συστηματική κυκλοφορία και κυμαίνεται από 0% (καμία απορρόφηση φαρμάκου) έως 100% (πλήρης απορρόφηση φαρμάκου). Οι τρεις κύριες παρεντερικές οδοί είναι η ενδοφλέβια, η ενδομυϊκή και η υποδόρια.

1. Ενδοφλέβια: Η ενδοφλέβια έγχυση είναι η πιο συχνή παρεντερική οδός. Η οδός αυτή επιτρέπει την πλέον τάχιστη δράση. Όταν ένα φάρμακο χορηγείται ενδοφλεβίως, δεν απαιτείται απορρόφηση και η βιοδιαθεσιμότητα είναι 100%, επειδή η δραστική μορφή του φαρμάκου χορηγείται αμέσως στη συστηματική κυκλοφορία. Επιπλέον, πλεονεκτεί στην περίπτωση φαρμάκων τα οποία προκαλούν ερεθισμό όταν χορηγούνται μέσω άλλων οδών, επειδή η ουσία διαλύεται ταχέως από το αίμα.
2. Ενδομυϊκή: Τα φάρμακα που χορηγούνται ενδομυϊκά μπορεί να βρίσκονται σε υδατικά διαλύματα, τα οποία απορροφώνται γρήγορα, ή σε ειδικά σκευάσματα αποθήκευσης, τα οποία απορροφώνται αργά. Στην τελευταία περίπτωση, το φάρμακο διαχέεται έξω από τον μυ και στη συνέχεια διαλύεται βραδέως, παρέχοντας μια σταθερή δόση για παρατεταμένη χρονική περίοδο.
3. Υποδόρια: Η υποδόρια έγχυση είναι πιο αργή από την ενδοφλέβια οδό, όμως ελαχιστοποιεί τους κινδύνους της αιμόλυσης ή της θρόμβωσης που σχετίζονται με την ενδοφλέβια χορήγηση και μπορεί να παρέχει σταθερά, αργά, και εμμένοντα αποτελέσματα. Οι δύο τελευταίες οδοί γενικά επιτρέπουν τη χορήγηση μικρών όγκων φαρμάκων και τείνουν να χρησιμοποιούνται κυρίως για τοπικές επιδράσεις, όπως τοπική αναισθησία.

   

Γ. Άλλες

1. Εισπνοή από το στόμα και τη μύτη: Οι εισπνεόμενες οδοί παρέχουν ταχεία απελευθέρωση ενός φαρμάκου σε όλη την επιφάνεια των βλεννογόνων του αναπνευστικού συστήματος, καθώς και στο επιθήλιο των πνευμόνων. Τα αποτελέσματα του φαρμάκου είναι σχεδόν τόσο γρήγορα όσο εκείνα με την ενδοφλέβια έγχυση. Αυτή η οδός είναι αποτελεσματική και χρήσιμη για ασθενείς με αναπνευστικές διαταραχές (όπως το άσθμα ή η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια), επειδή το φάρμακο κατανέμεται άμεσα στο σημείο δράσης του, ελαχιστοποιώντας έτσι τις παρενέργειες. Η ρινική εισπνοή περιλαμβάνει τη χορήγηση ρινικών αποσυμφορητικών, κορτικοστεροειδών και αναισθητικών φαρμάκων τοπικής δράσης που χρησιμοποιούνται στη θεραπεία του άσθματος και της χρόνιας αποφρακτικής πνευμονοπάθειας.
2. Διαδερμική: Αυτή η οδός χορήγησης επιτυγχάνεται με την εφαρμογή των φαρμάκων στο δέρμα, συνήθως μέσω ενός αυτοκόλλητου επιθέματος. Αυτή η οδός χρησιμοποιείται πιο συχνά για παρατεταμένη απελευθέρωση φαρμάκων. Η αργή και συνεχής απορρόφηση από τη δερματική χορήγηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή χαμηλών αλλά σχετικά σταθερών συγκεντρώσεων ορισμένων φαρμάκων στο αίμα.
3. Ορθική: Ο βιομετασχηματισμός (μεταβολισμός) των φαρμάκων από το ήπαρ περιορίζεται με τη χορήγηση φαρμάκων από το ορθό. Η οδός αυτή έχει το πλεονέκτημα ότι εμποδίζει την καταστροφή του φαρμάκου στο γαστρεντερικό περιβάλλον. Αυτή η οδός είναι επίσης χρήσιμη, εάν το φάρμακο προκαλεί έμετο, όταν χορηγείται από το στόμα ή εάν ο ασθενής είναι αναίσθητος. Η απορρόφηση από το ορθό είναι συχνά ασταθής και ατελής, και πολλά φάρμακα ερεθίζουν τον βλεννογόνο του ορθού.

Συνολικά, η απόκριση ενός ατόμου σε ένα φάρμακο εξαρτάται από τον συνδυασμό των επιδράσεων του φαρμάκου στη θέση δράσης του στον οργανισμό και από τον τρόπο που το σώμα επηρεάζει τη χορήγηση του φαρμάκου στο σημείο δράσης. Συνεπώς, η κατανόηση των βασικών μηχανισμών που διέπουν τη φαρμακοκινητική ενός φαρμάκου είναι μείζονος σημασίας για τον σχεδιασμό εξατομικευμένων θεραπευτικών σχημάτων για τους ασθενείς. Η γνώση των φαρμακοκινητικών αρχών βοηθά τους συνταγογράφους να προσαρμόσουν τη δόση με μεγαλύτερη ακρίβεια, με απώτερο σκοπό τη βέλτιστη θεραπευτική διαχείριση, δεδομένης της ποικίλης φυσιολογίας και του τρόπου ζωής ενός μεμονωμένου ασθενή.

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ

• Introduction to Pharmacokinetics: Four Steps in a Drug’s Journey Through the Body (2021), genomind.com. Διαθέσιμο εδώ
• J. Le (2020), Overview of Pharmacokinetics, msdmanuals.com. Διαθέσιμο εδώ
• Grogan S, Preuss CV. Pharmacokinetics. [Updated 2021 Aug 30]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022. Διαθέσιμο εδώ
• Derek G. Waller and Anthony P. Sampson, (2018), 2. Pharmacokinetics, Medical Pharmacology & Therapeutics, 5^th Edition, Elsevier Ltd
• Whalen K, Finkel R, Panavelil AT, (2015), Lippincott’s Illustrated Reviews: PHARMACOLOGY, Chapter 1: Pharmacokinetics, 7^th Edition, Wolters Kluwer
• Turfus SC, Delgoda R, Picking D, Gurley BJ, (2016), Pharmacognosy: Fundamentals, Applications and Strategies, Chapter 25: Pharmacokinetics, 1^st Edition, Elsevier Ltd, 495-512