Farmacocinetica e farmacodinamica degli antibiotici, una presentazione universitaria

Chemioterapia

PROF. GLIOZZI lezione 1

Farmacocinetica e farmacodinamica degli antibiotici

https://www.sifweb.org/sif-magazine/articolo/antibiotici-come-e-quando-usarli-2022-01-17 Link per il video

Chemioterapia

• ANTIBATTERICI o antibiotici (agiscono sui batteri)
• ANTIFUNGINI o antimicotici (agiscono sui funghi)

Antimicrobici

• ANTIVIRALI (agiscono sui virus)
• ANTIPROTOZOARI (agiscono sui protozoi)

Antiparassitari

• ANTIELMINTICI (agiscono sugli elminti)
• ANTITUMORALI (agiscono sulle cellule tumorali)

Classificazione

1. Classificazione in FAMIGLIE
2. Classificazione secondo lo SPETTRO D'AZIONE
3. Classificazione secondo il TIPO D'AZIONE
4. Classificazione secondo l'ORIGINE
5. Classificazione secondo la CARICA ELETTRICA

Classificazione

1. Classificazione in Famiglie

Vengono classificati in "famiglie" molecole che presentano caratteristiche simili (es. penicilline, cefalosporine etc.).

2. Classificazione secondo lo Spettro d'Azione

Si intende per spettro d'azione, il ventaglio delle specie batteriche nei riguardi delle quali l'antibiotico mostra attività.

3. Classificazione secondo il Tipo d'Azione

L'azione dell'antibiotico può essere: Batteriostatica: l'antibiotico blocca la riproduzione dei batteri Battericida: l'antibiotico determina la morte dei batteri. Si definisce battericida l'antibiotico il quale dopo 24 h di contatto "in vitro" determina una sopravvivenza uguale o inferiore allo 0,01%.

Classificazione

4. Classificazione secondo l'Origine

Estrattiva: da batteri e funghi (Penicillium, Cephalosporium, Streptomyces) Semisintetica: partendo da una struttura base, ottenuta per estrazione (fermentazione) e aggiungendo catene di sintesi. Sintesi chimica: molti composti si ottengono per sintesi chimica (chinoloni, monobattami.cloramfenicolo etc).

5. Classificazione secondo la Carica Elettrica

Gli antibiotici a carattere acido si comportano come anioni (penicilline, cefalosporine, chinoloni) Gli antibiotici a carattere basico si comportano come cationi (aminoglicosidi, macrolidi) Gli antibiotici a carattere neutro si comportano come molecole non ionizzate (cloramfenicolo).

Classificazione

6. Classificazione in base al Meccanismo d'Azione

1. Antibiotici che inibiscono la sintesi della parete cellulare.
2. Antibiotici che inibiscono la sintesi proteica.

• CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE DEI FARMACI
• PARAMETRI FARMACOCINETICI
• PARAMETRI FARMACODINAMICI

Quindi a cosa serve la Farmacocinetica? Serve a capire degli aspetti quantitativi utili nel momento in cui andiamo a gestire il farmaco perché per esempio se da grandi andrete a fare i farmacisti di farmacia ospedaliera, tante preparazioni le dovrete fare voi anche perché non potrete dispensare farmaci già confezionati quindi presenti in scatola. Sarete voi a decidere la forma e la via di somministrazione e come gestire il farmaco dal punto di vista pratico sempre seguendo linee guida, protocolli e Farmacopea. Per capire come gestire il farmaco dobbiamo necessariamente capire alcuni meccanismi di farmacocinetica e dopo aver acquisito questa criticità sappiamo gestire le emergenze all'interno di un ospedale per esempio e così via. Quali sono le caratteristiche? Le caratteristiche chimico-fisiche del farmaco, i parametri farmacocinetici e i parametri farmacodinamici. Le caratteristiche chimico-fisiche prendono in considerazione la farmacocinetica.

Farmacocinetica

Lo studio del passaggio del principio attivo attraverso l'organismo

ADME

ASSORBIMENTO SEDE SOMMINISTRAZIONE -> CIRCOLO SISTEMICO METABOLISMO BIOTRASFORMAZIONE IN METABOLITI DISTRIBUZIONE CIRCOLO SISTEMICO > DISTRETTI CORPOREI ELIMINAZIONE

Cosa si intende per farmacocinetica? È tutto quello che succede dal momento in cui noi assumiamo il farmaco fino a quando arriva a destinazione, è il viaggio del farmaco all'interno del nostro organismo. Abbiamo varie fasi:

1. Assorbimento quindi tutto quello che succede dalla sede di somministrazione fino al circolo sistemico
2. Metabolismo ovvero tutto quello che succede quando il farmaco per esempio arriva a livello del fegato dove viene metabolizzato
3. Distribuzione ovvero tutta quella parte che dal circolo sistemico raggiunge i distretti corporei. Prendiamo per esempio un antiinfiammatorio, esso somministrato per via orale o parenterale non sa effettivamente dove andare quindi va dappertutto e poi viene distribuito a tutti i distretti corporei
4. Eliminazione

ESCREZIONE DALL'ORGANISMO SEDE SOMMINISTRAZIONE ->CIRCOLO SISTEMICO

Vie di somministrazione

Via di somministrazione Assorbimento e distribuzione Eliminazione Sistema biliare < Sistema portale -> Fegato Rene > Urina Metaboliti A Orale o rettale Intestino > Feci Percutanea Pell Intravenosa PLASMA Seno, ghiandole sudoripare Latte, sudore Intramuscolare -- > Muscolo Cervello Intratecale - CSF Feto Inalazione Polmone Aria espirata

Assorbimento

Velocità di assorbimento

• Tipo di preparato farmaceutico
• Superficie di assorbimento

Fase farmaceutica e farmacocinetica

I FASE FARMACEUTICA II FASE FARMACOCINETICA ddse disgregazione della forma di dosaggio dissoluzione del principio attivo disponibilità farmaceutica disponibilità biologica farmaco disponibile per l'azione effetto interazione farmaco-recettore nel tessuto bersaglio

Quali sono le vie di somministrazioni che conosciamo? orale, rettale, intramuscolare, intratecale, intravenosa (queste ultime 3 sono vie parenterali), percutanea. Per quanto riguarda quella intramuscolare va a livello del muscolo e poi arriva al circolo sanguigno. Intratecale arriva al cervello e poi è in qualche modo sempre a stretto scambio con il circolo sistemico. Anche quelle per via topica come l'inalazione, se il polmone è uno degli organi perfettamente irrorati sono quelli che portano in circolo il farmaco che noi inaliamo e viceversa. Una volta che i farmaci arrivano al sangue, per il tratto gastrointestinale passano al fegato e poi ritornano in circolo raggiungendo altri distretti corporei e poi viene eliminato tramite il rene oppure attraverso il fegato che attraverso la bile viene ad essere secreto e poi eliminato tramite feci. In tutto ciò a noi cosa importa? La velocità di assorbimento perché quando somministriamo un antibiotico dobbiamo andare a capire quanto velocemente viene assorbito. La velocità di assorbimento è importante in funzione delle varie età del paziente cosi come delle varie condizioni, cosa intendo? Nella seconda parte del corso tratteremo l'utilizzo degli antibiotici in età pediatrica, in età gestazionale e in età geriatrica con una connotazione perché non vi parlerò di classi di antibiotici in particolare bensì affronteremo tutti gli aspetti legati a quest'età che in qualche modo vanno ad influenzare la velocità di assorbimento. Perché parlo di antibiotici? Perché io non posso dare lo stesso antibiotico e la stessa concentrazione e la stessa via di somministrazione a tutti perché a livello fisiologico il bambino, per esempio, ha delle strutture che ancora non sono totalmente sviluppate infatti lo sviluppo continua dopo la via intrauterina. La velocità da cosa dipende?

• Dal flusso sanguigno quindi da parametri fisiologici che in seguito vedremo anche perché il flusso varia in base agli organi pensate a polmoni, reni e cuore;
• la superficie di assorbimento per esempio i villi intestinali sono utili per aumentare la superficie di assorbimento
• caratteristiche che dipendono dalla struttura chimica del farmaco stesso quindi se è lipo o idrosolubile e questo dovrà fare i conti con le barriere fisiologiche e con le varie membrane che il farmaco dovrà passare per arrivare al circolo sanguigno quindi la sua liposolubilità è fondamentale perché se così non fosse, non riuscirebbe ad oltrepassare le membrane;
• il tipo di preparato farmaceutico quindi se è una compressa, se è in forma liquida ecc.

0 Fluss 0 Lip farmaco disponibile per l'assorbimento « assorbimento distribuzione * metabolismo . escrezione Placenta

Assorbimento

Velocità di assorbimento e grado di ionizzazione

Velocità di assorbimento influenza la rapidità di insorgenza dell'effetto Grado di ionizzazione acide debole intestino stomaco loni basso - elevata [H R-COO" S. R.COOM non protonato protanswta non carico rilevato Pues baiso P. Dessa perrresbeta compartiruno BH* base debole intestino stomaco (pit elevato - bassa [H"D (pH basso = elevata [H protonato non protonato non carico carico elevato Peeves elevata permeabilità basso Passas bassa permeabilità compartimento intra-cellu compartimento extra cellulare membrana cellulare Aipidicd

Forme farmaceutiche e fattori limitanti

Tavolette Forme farmaceutiche Capsule solide Disgregazione Polveri Forme farmaceutiche liquide Sospensioni Dissoluzione Soluzioni Fattori limitanti l'assorbimento Assorbimento

Cosa mi limita l'assorbimento? Se sto prendendo il farmaco per via orale e ho per esempio capsule o tabolette, devo prima fare in modo che vengano disgregate e che quindi perdano l'involucro. E cosa rimane all'interno delle capsule? Il principio attivo con altri eccipienti (polveri) e quindi devo anche affrontare il problema della dissoluzione ovvero la capacitàà di sciogliersi in ambiente acido. La stessa cosa vale per le sospensioni. Anche per le soluzioni vale lo stesso principio con la differenza che vanno ad essere assorbite più velocemente. Altro fattore importante è il grado di ionizzazione. Se il mio farmaco, una volta nello stomaco quindi in ambiente acido, rimane in forma di acido debole o di base debole, a livello intestinale non riesce a passare perché l'acido o la base debole mi lasceranno sempre una carica positiva o negativa in soluzione. Per esempio se nello stomaco ho una base debole e un pH acido accade che il protone viene ad essere scalzato e di conseguenza avrò la forma dissociata quindi OH -. Se il pH è alto quindi ho un ambiente basico, quando arrivo nello stomaco e poi da quest'ultimo all'intestino, cosa succederà? Avrò la forma dissociata con la carica positiva. E se il mio farmaco è carico positivamente o negativamente riesce o no ad attraversare la barriera intestinale? per esempio uno ione riesce ad attraversarla? No. Se invece le caratteristiche sono tali per cui il mio farmaco è in forma neutra quindi non è dissociata allora io favorirò il passaggio. Tutto da cosa dipende? Dalla forma del farmaco in particolare se è un acido o una base debole però il farmaco rimane neutro o ionizzato a seconda di cosa? Del pH che incontra. Se andiamo nello stomaco e il pH è acido, una base debole per esempio verrà ad essere totalmente dissociata. *riprendere l'equilibrio di dissociazione in funzione del pH* Quello che a voi interessa è che poi il farmaco, una volta arrivato al sito di assorbimento (in questo caso parliamo di assorbimento intestinale) non può essere in forma protonata o con carica negativa perché non riesce ad attraversare la membrana.