4.3: Facteurs affectant la distribution des médicaments : barrières physiologiques

La distribution des médicaments dans le corps est régulée de manière complexe par diverses barrières physiologiques qui contrôlent le passage des substances. Il s’agit notamment de la barrière endothéliale capillaire, de la barrière hémato-encéphalique, du liquide céphalo-céphalo-rachidien, de la barrière hémato-placentaire et des barrières hématopoïétiques.

La barrière endothéliale capillaire ne laisse passer que les molécules plus petites inférieures à 600 Da (Daltons). Il restreint également les médicaments comme l’héparine qui sont liés aux composants sanguins, limitant ainsi leur mouvement dans la circulation sanguine.

La barrière hémato-encéphalique (BHE) est une membrane cellulaire spécialisée et semi-perméable qui sépare le sang circulant du liquide extracellulaire du cerveau. Cette barrière se compose de cellules endothéliales étroitement tassées, d’extrémités astrocytaires et d’une membrane basale, créant une interface hautement sélective. La BHE ne laisse passer que certaines substances, telles que les petites molécules lipophiles et les nutriments essentiels, tout en limitant l’entrée de nombreux médicaments, en particulier les hydrosolubles comme la dopamine. Cependant, dans le cas de troubles neurologiques tels que la maladie de Parkinson, la lévodopa, un médicament qui peut traverser la BHE, est administrée. À l’intérieur du système nerveux central (SNC), la lévodopa est convertie en dopamine, atténuant les symptômes de la maladie de Parkinson.

La barrière hémato-céphalo-rachidien (LCR), qui sépare le sang du LCR entourant le cerveau et la moelle épinière, permet le passage de médicaments hautement lipophiles. Bien que les médicaments puissent pénétrer dans le LCR, ils ont de la difficulté à maintenir des concentrations élevées en raison de leur élimination continue par le flux en vrac du LCR. Il est intéressant de noter que certains médicaments, comme le sulfaméthoxazole, peuvent atteindre des concentrations plus élevées dans le LCR que dans la région cérébrale.

La barrière hémato-placentaire pendant la grossesse permet le passage de médicaments liposolubles modérés à élevés avec un poids moléculaire inférieur à 1000 Da. Des substances comme les barbituriques, les stéroïdes et les anticonvulsivants peuvent traverser cette barrière par simple diffusion, influençant l’exposition fœtale à ces médicaments.

En plus de ces barrières, la barrière hémato-testiculaire, formée par des jonctions serrées entre les cellules de Sertoli dans les testicules, joue un rôle essentiel. Il limite le passage des médicaments aux spermatocytes, protégeant ainsi les spermatozoïdes en développement. Les pompes à efflux renforcent encore cette barrière en empêchant l’entrée de médicaments cytotoxiques comme la doxorubicine, préservant ainsi le processus délicat de la spermatogenèse.

Ces barrières physiologiques agissent comme des gardiens complexes, régulant la distribution des médicaments dans le corps, assurant une administration ciblée des médicaments et préservant l’intégrité des organes et des processus vitaux. Il est essentiel de comprendre ces obstacles pour mettre au point des traitements médicamenteux efficaces et minimiser les effets secondaires potentiels.