4.2: Factores que afectan la distribución de fármacos: permeabilidad tisular

El proceso de distribución de fármacos dentro del cuerpo humano es una interacción compleja de varias propiedades fisicoquímicas inherentes a los fármacos. Estas propiedades, que incluyen el tamaño molecular, el grado de ionización, el coeficiente de partición y la naturaleza estereoquímica, afectan significativamente la forma en que los fármacos atraviesan las membranas biológicas para llegar a sus tejidos objetivo.

Las moléculas pequeñas con un peso molecular inferior a entre 500 y 600 Daltons pueden atravesar fácilmente la membrana capilar y acceder a diferentes tejidos. Las moléculas más grandes, por el contrario, requieren sistemas de transporte especializados para atravesar las barreras biológicas de manera eficaz.

Un determinante crucial en la distribución de fármacos es si el fármaco es no iónizado y lipofílico o ionizado, polar e hidrófilo. Debido a sus características químicas, los fármacos no iónizados y lipofílicos pueden atravesar rápidamente las membranas celulares, mientras que los fármacos ionizados, polares e hidrófilos enfrentan desafíos en la permeabilidad de la membrana.

El pH de la sangre juega un papel fundamental en la ionización de fármacos. Los cambios en el pH de la sangre que resultan de condiciones como la acidosis o la alcalosis pueden alterar el estado de ionización de los fármacos, lo que afecta su concentración intracelular. Un ejemplo de este fenómeno ocurre en el tratamiento de la intoxicación por barbitúricos. A través de la inducción de la alcalosis utilizando bicarbonato de sodio, el fármaco es expulsado del sistema nervioso central y se excreta de manera más eficiente a través de la orina, con la ayuda de una mayor ionización.

La distribución de los fármacos polares está influenciada por su coeficiente de partición efectivo. Por ejemplo, el tiopental, un ácido débil con un coeficiente de partición alto, se distribuye más rápidamente que el ácido salicílico, un ácido fuerte con un coeficiente más bajo. Esta discrepancia demuestra cómo el coeficiente de partición afecta directamente la velocidad y la eficiencia de la distribución del fármaco en los tejidos.

La naturaleza estereoquímica de un fármaco, en particular en lo que respecta a las interacciones con macromoléculas como las proteínas, puede modular aún más su distribución dentro del cuerpo. Estas interacciones pueden determinar cómo los fármacos se unen, se mueven y ejercen sus efectos, agregando otra capa de complejidad al intrincado proceso de distribución de fármacos a través de las membranas biológicas.

La distribución del fármaco a través de las membranas biológicas hasta los tejidos diana depende de las propiedades fisicoquímicas del fármaco, como el tamaño molecular, el grado de ionización, el coeficiente de partición y la naturaleza estereoquímica.

Por ejemplo, las moléculas pequeñas pueden permear fácilmente la membrana capilar, mientras que las moléculas más grandes requieren sistemas de transporte especializados.

Los fármacos lipofílicos unidos atraviesan rápidamente las membranas celulares, mientras que los fármacos ionizados, polares e hidrofílicos no pueden.

Los cambios en el pH de la sangre resultantes de la acidosis o la alcalosis pueden alterar la ionización del fármaco, afectando a la concentración intracelular.

Por ejemplo, en el tratamiento de la intoxicación por barbitúricos, la alcalosis inducida por el bicarbonato de sodio aumenta la ionización del fármaco, lo que impide una mayor entrada en el SNC. Esto expulsa la droga, mejorando la excreción urinaria.

La distribución de un fármaco polar está influenciada por su coeficiente de partición efectivo. Por ejemplo, el tiopental, un ácido débil con un alto coeficiente de partición, se distribuye más rápidamente que el ácido salicílico, un ácido fuerte con un coeficiente más bajo.

Además, la naturaleza estereoquímica de un fármaco, especialmente cuando interactúa con macromoléculas como las proteínas, puede afectar a su distribución.