7. Monitoraggio Terapeutico Dei Farmaci

Monitoraggio Terapeutico dei Farmaci

Scopo finale...UNA TERAPIA INDIVIDUALIZZATA E RAZIONALE

Monitoraggio Terapeutico dei Farmaci (MTF)

Lo scopo del MTF quello di aiutare il clinico nella scelta del dosaggio farmacologico, in modo da poter fornire al paziente il miglior trattamento possibile ed evitare manifestazioni tossiche.

Per molti farmaci lentit delleffetto farmacologico proporzionale alla concentrazione del farmaco nel sito di azione. Generalmente si tratta di un recettore che inaccessibile al campionamento. Per questo motivo bisogna misurare la CONCENTRAZIONE EMATICA


La relazione tra DOSE di farmaco somministrata ed EFFETTO farmacologico descrivibile come una somma di una fase farmacocinetica ed una fase farmacodinamica. La FARMACOCINETICA studia le relazioni temporali tra dose e concentrazione del farmaco e dei suoi metaboliti nei fluidi biologici e nei tessuti, mentre la FARMACODINAMICA studia la relazione tra concentrazione ed effetti.

Le propriet farmacocinetiche possono variare in seguito a diversi fattori:

FATTORI AMBIENTALI (incluso dieta e altri farmaci) CARATTERISTICHE GENETICHE VARIABILI FISIOPATOLOGICHE (et, sesso, stato di malattia, gravidanza) LA FORMA FARMACEUTICA E QUINDI LA BIODISPONIBILITA

FARMACOCINETICAStudia levoluzione temporale delle concentrazioni di un farmaco e dei suoi metaboliti nei diversi fluidi e tessuti dellorganismo mediante lanalisi dei processi che ne regolano: ASSORBIMENTO DISTRIBUZIONE METABOLISMO ELIMINAZIONE

FATTORI CHE CONDIZIONANO LASSORBIMENTO DI UN FARMACOCaratteristiche del farmaco: massa molecolare, stato fisico, carica, stabilit, solubilit. Propriet dellorganismo: morfologia e dimensioni della superficie assorbente, perfusione dellarea assorbente, specie, razza, et, stato nutrizionale, stato di salute.. Caratteristiche dellesposizione: dose, via di somministrazione, durata del contatto con la superficie assorbente. Fattori esogeni: formulazione, interazione con altre sostanze, condizioni fisiche (es. temperatura)..

FATTORI CHE CONDIZIONANO LASSORBIMENTO GASTROINTESTINALE Legge di azione di massa Equazione di Henderson-Hasselbach Fase farmaceutica (disintegrazione e dissoluzione) Area della superficie di assorbimento Velocit del flusso ematico Resistenza al pH gastrico, agli enzimi dello stomaco, dellintestino e della flora intestinale

DISTRIBUZIONEProcesso di ripartizione in tre fasi liquide: - Plasma - Fluidi extracellulari - Fluidi intracellulari

Fattori che influenzano la distribuzione di un farmaco- Caratteristiche fisico-chimiche del farmaco - Fissazione proteica della molecola - Irrorazione degli organi - Affinit specifica dei tessuti

Volume di distribuzione volume apparente nel quale sciolto il farmaco distribuzione del farmaco nellorganismo capacit di attraversare le membrane biologiche Grado di ionizzazione Liposolubilit Peso molecolare

Vd = Dose/ Conc. PlasmaPi la concentrazione plasmatica di un farmaco elevata rispetto alla dose iniziale, pi il valore numerico del Vd sar piccolo ad indicare che il farmaco ha un basso volume di distribuzione. Al contrario una bassa concentrazione plasmatica rispetto alla dose indicher che il farmaco si distribuito in altri distretti dellorganismo e sar dotato di un alto volume di distribuzione.

Legame alle proteine Soprattutto alle albumine Il farmaco legato non attraversa le membrane Equilibrio continuo tra parte libera e legata


CONDIZIONI PATOLOGICHE pi comuni che alterano il legame PROTEINA-FARMACOLegame diminuito (frazione libera aumentata) Insufficienza epatica Insufficienza renale Ipoalbuminemia Sindromi da malassorbimento Uremia Ustioni Legame aumentato (frazione libera diminuita) Infarto miocardico acuto Neoplasie maligne Operazioni chirurgiche Trapianto renale

VIE DI ELIMINAZIONE DEI FARMACI RENALE EPATICA POLMONARE INTESTINALE CUTANEA SALIVARE LACRIMALE MAMMARIA

PRINCIPALI

SECONDARIE

Clearance Eliminazione completa di un farmaco indipendentemente dalla via di somministrazione Cl = volume di liquido depurato dal farmaco nellunit di tempo (ml/min/kg) Dipende dal t1/2 e dal Vd

Cl = K x Vd

PRINCIPALI PARAMETRI FARMACOCINETICICmax: concentrazione massima Tmax: tempo per raggiungere la Cmax AUC: area sotto la curva F%: biodisponibilit T: tempo necessario perch la concentrazione plasmatica si riduca della met Vd: volume di distribuzione Cl: clearance (quantit di farmaco eliminata nellunit di tempo)

CINETICA DI I ORDINELa variazione di tutti i processi connessi con limpiego di un farmaco direttamente proporzionale alla concentrazione di farmaco nel sistema

CINETICA DI ORDINE ZEROAl di sopra di un certo valore di concentrazione lassorbimento, la biotrasformazione e leliminazione di un farmaco non risultano pi proporzionali alla sua concentrazione nel plasma

Questo fenomeno pu essere dovuto al raggiungimento di condizioni di saturazione dei meccanismi enzimatici e di eliminazione per cui si pu avere un improvviso e marcato aumento della concentrazione nel plasma per piccoli aumenti del dosaggio


La curva della concentrazione sierica vs il tempo ci d delle indicazioni circa la velocit di assorbimento ed il tempo necessario per raggiungere il picco. La curva di concentrazione vs il tempo ci permette di acquisire quei parametri farmacocinetici indispensabili per un corretto monitoraggio terapeutico

Tempi di emivita Necessari per determinare: Intervalli tra le dosi Durata delleffetto benefico o tossico Tempi di sospensione

Per reazioni di I ordine t1/2 SEMPRE costante t1/2 = 0.693 / K


EMIVITA DI UN FARMACO: t1/2 Definizione: E il tempo in cui la concentrazione del farmaco nel siero diminuisce del 50% a partire o dal momento del picco dopo una singola dose, o dal livello di stato stazionario dopo dosi multiple. La conoscenza dellemivita necessaria per definire quanto tempo sar necessario per raggiungere lo stato stazionario o steady-state cio lequilibrio fra quantit di un farmaco somministrato e quantit di farmaco eliminato. Solo allo stato stazionario ha senso fare il dosaggio ematico di un farmaco


Il tempo necessario per raggiungere lo steady-state, almeno per i farmaci che seguono una cinetica di 1 ordine, corrisponde a cinque emivite.


E molto importante stabilire il tempo al quale effettuare i prelievi ematici ed il modo in cui questi prelievi si devono rapportare alla terapia.

Es: Acido Valproico (VPA) e la Carbamazepina (CBZ) a causa della loro breve emivita plasmatica e della relativamente elevata velocit di assorbimento, mostrano ampie fluttuazioni delle concentrazioni sieriche anche quando i farmaci sono assunti pi volte (2-3) al giorno.


La determinazione delle concentrazioni sieriche di tutti i farmaci deve essere effettuata ad un tempo fisso dallultima dose assunta. Procedura:

1. Un solo prelievo per conoscere i valori minimi prima della dose successiva 2. In casi particolari si possono effettuare due prelievi: il 1 al mattino senza aver assunto la prima dose giornaliera; il 2 dopo 4 ore dallassunzione della prima dose (generalmente da assumere dopo il 1 prelievo ematico).


Lefficacia e/o la tossicit di un farmaco non possono essere correttamente valutate fino a quando non si raggiunge lequilibrio.

LINTERVALLO TERAPEUTICO si riferisce ad una concentrazione associata ad un alto grado di efficacia e ad un basso rischio di tossicit per la maggior parte dei pazienti


Il monitoraggio terapeutico dei farmaci utile quando ci troviamo di fronte ad un insuccesso terapeutico in presenza di posologie ritenute adeguate, o a segni di chiara intossicazione.

Insuccesso terapeutico in presenza di patologie ritenute adeguate Segni di intossicazione (presenza e/o tossici) Polifarmaco terapia Terapia protratta Malattie epatiche e renali Alterazione legame proteine


QUANDO E NECESSARIO EFFETTUARE IL MTF?Non appropriato effettuare MTF quando si dispone di buoni indicatori endogeni di effetto farmacologico.

Terapia antipertensiva Pazienti sottoposti a trattamento con ipoglicemizzanti orali

Pressione arteriosa Glicemia

FARMACI DOSATI A SCOPO TERAPEUTICO

Farmaci per i quali esiste una chiara indicazione al monitoraggioAminoglicosidi Carbamazepina Ciclosporina Digossina Litio Metotrexato Fenobarbitale Difenilidantoina Teofillina

FARMACI DOSATI A SCOPO TERAPEUTICO

Farmaci il cui dosaggio richiesto solo in caso di applicazioni particolariAmiodarone -bloccanti Cloramfenicolo Disopiramide Etosuccimide Isoniazide Metosuccimide Mexiletina Morfina Procainamide Chinidina Salicilati Antidepressivi Triciclici Valproato

Questi farmaci presentano una o pi delle seguenti caratteristiche:Ristretto INTERVALLO TERAPEUTICO I sintomi espressivi di tossicit possono essere confusi con quelli della malattia sottostante La terapia prolungata porta ad alterazioni del loro metabolismo, ad esempio in seguito ad induzione enzimatica o graduale sviluppo di insufficienza renale Il loro assorbimento piuttosto variabile, con scarsa correlazione fra dose somministrata e concentrazione raggiunta nel plasma

Per alcuni farmaci alcune caratteristiche del paziente possono indicarne lutilit del monitoraggio farmacologico:Pazienti con compromissione dellassorbimento o della funzione epatica o renale Condizioni in cui differenze genetiche sono responsabili di importanti variazioni metaboliche Casi in cui il legame proteico pu essere alterato dallinterazione con altri farmaci o da abnormi concentrazioni delle proteine plasmatiche Nei soggetti molto giovani o molto anziani

Problemi associati alla terapia farmacologica

Compliance

Valutazione dellassunzione del farmaco da parte dei pazienti

Nel 95% dei casi in cui la compliance addotta come motivo di determinazione del livello plasmatico di un farmaco, il medico vuole verificare una mancata o ridotta compliance

Effetto della mancata compliance sulladeguamento del dosaggio della fenilidantoina La mancata compliance in un paziente NON ricoverato porta ad uniniziale sovrastima della dose richiesta, responsabile di tossicit. Un periodo di ricovero del paziente ha fornito informazioni sul raggiunto equilibrio dinamico (A), che pu essere adattato (B) nonostante la continua mancata compliance del paziente una volta dimesso (C). Le linee indicano lequilibrio dinamico. Le frecce indicano mancata compliance la


Mancata efficaciaPrescrizione del farmaco NON si ottiene leffetto desiderato Dosaggio insufficiente Idiosincrasia individuale Interazioni farmacologiche .

In questo caso la regola da seguire TRATTARE IL PAZIENTE e NON LA CONCENTRAZIONE DEL FARMACO Un aumento progressivo della dose o un aumento della frequenza di somministrazioni, ricordando di lasciare un certo intervallo di tempo tra una somministrazione e laltra, in modo da consentire linstaurarsi dellequilibrio dinamico, prima di misurare ancora le concentrazioni. EVITARE DI ADEGUARE LE DOSI BASANDOSI SULLE CONCENTRAZIONI PLASMATICHE DEL FARMACO VALUTATE OGNI 24 O 12 ORE


TossicitLa maggior parte dei farmaci sottoposti a dosaggio ha un indice terapeutico basso inevitabile che in alcuni casi si possano verificare manifestazioni tossiche.

Due fattori concentrazioni farmaco

possono essere alla base inappropriatamente alte di

di un

1 FattoreErrata posologia Caso in cui ad un paziente stata somministrata una dose 4 volte superiore a quella adeguata. La proiezione a posteriori della curva di eliminazione consente di risalire ad una concentrazione, al momento della somministrazione di 19 mg/L. Il Vd medio della netilmicina 10.5 L, perci la dose reale somministrata stata di 200 e non di 50 mg.

2 Interazioni FarmacologichePazienti trattati con pi di un farmaco

I farmaci interferiscono fra loro in vari modi: Spiazzamento dai siti dazione Competizione per il metabolismo epatico Induzione dei sistemi di metabolizzazione epatici Competizione per i meccanismi di escrezione renale

Metabolismo dei Farmaci

Le reazioni di metabolismo dei farmaci si dividono in due principali categorie

Idrossilazione

1. Reazioni Microsomiali o Ossidative

Idrolisi Alchilazione Dealchilazione DeaminazioneReazioni Competitive

Metabolismo dei FarmaciLe reazioni di metabolismo dei farmaci si dividono in due principali categorie

2. Reazioni Coniugative o Reazioni Metaboliche SinteticheConiugazione del farmaco o di un suo metabolita con sostanza endogene per facilitarne lESCREZIONE Coniugazione con solfato, glicina Metilazione Acetilazione ac. glucuronico,

METODICHE ANALITICHE

1 TECNICHE CROMATOGRAFICHE

Cromatografia su strato sottile (TLC) Gascromatografia (GC-GLC) Cromatografia liquida (LC-HPLC)


2 TECNICHE SPETTROMETRICHE

Spettrofotometria nellultravioletto (UV) Spettrometria di massa (MS)


3 TECNICHE IMMUNOCHIMICHE

Radioimmunologiche (RIA) Immunoenzimatiche (EIA) Fluoroimmunologiche (FIA) Immunonefelometriche di inibizione (NIIA)

Prelievo dei campioni

Prima di una somministrazionePlasma o Siero Saliva Urina

Evitare emolisi del campione perch certi farmaci possono concentrarsi negli eritrociti

Per evitare il prelievo venoso nei bambini e per la determinazione della quota libera del farmaco

Scarso valore nella valutazione quantitativa di un farmaco in corso di MTF

Pretrattamento del campione

Necessario se si vogliono utilizzare tecniche cromatografiche o spettrofotometricheDeproteinizzazione Omogeneizzazione o Solubilizzazione in HCl per campioni conteneti proteine insolubili Sonicazione per campioni gelatinosi Derivatizzazione chimica che pu avvenire o prima dellestrazione, se il farmaco non sufficientemente estraibile con solventi o dopo per facilitare lanalisi e la rivelazione del farmaco

Schema di preparazione per analisi cromatograficaPLASMA URINAIdrolisi dei coniugati

Estrazione e Purificazione dellEstratto Concentrazione Derivatizzazione TLC GLC HPLC

TECNICHE IMMUNOCHIMICHE

RIA

E possibile introdurre un radioisotopo del tipo 3H, 14C o 125I nella molecola di un farmaco o di un metabolita mediante sintesi chimica o biologica.

Le tecniche RIA sono estremamente sensibili, non richiedono lestrazione del campione ma hanno lo svantaggio delluso del radioattivo


EIA

Lagente marcante un ENZIMA

1. Se il legame dellanticorpo con lantigene marcato non modifica lattivit enzimatica necessario separare la quota legata allanticorpo da quella libera, prima di aggiungere il substrato della reazione catalizzata dallenzima: tecniche in fase eterogenea (ELISA: Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay). 2. Se il legame anticorpo-antigene marcato inibisce lattivit enzimatica non necessario separare le due quote prima di aggiungere il substrato della reazione: tecniche in fase omogenea (EMIT: Enzyme Multiple Immunoassay Tecnique).

Schema generale di un dosaggio EMIT

Schema generale di un dosaggio EMIT

Tecnica molto utilizzata in quanto: Meno passaggi Automatizzazione del sistema Analisi di molti campioni in poco tempo No estrazione della matrice biologica ENZIMA G6-P-DH

Riduzione del NAD a NADH a 340 nm


FIA

Lagente marcante un FLUOROFORO

Fluoresceina Rodamina Umbelliferone

La differenza tra la lunghezza donda di ECCITAZIONE e di EMISSIONE denominata Stokes Shift. Per una misura ottimale di fluorescenza importante che questo parametro sia grande.

Umbelliferone

Immunofluorescenza in luce polarizzata: FPIA (Fluorescence Polarization Immuno-Assay)

Utilizza il concetto di misurazione della fluorescenza accoppiata allemissione di luce polarizzata. Se un campione fluorescente illuminato dalla luce polarizzata, il grado di polarizzazione di quella emessa varia con le dimensioni della molecola agganciata al vettore della fluorescenza, per cui possibile determinare la quantit di antigene marcato (farmacofluoresceina) legato allanticorpo, oppure la quantit di quello libero e risalire alla concentrazione di analita presente nel campione.

Schema generale del dosaggio FPIA

Tecnica fluoroimmunologica: SLFIA (Substrate-Labeled Fluorescent Immuno-Assay)

Nel metodo SLFIA il reattivo (Farmaco coniugato con un substrato fluorogenico, LUMBELLIFERIL--dGALATTOSIDE) compete con il farmaco del campione e dello standard per i siti di legame dellanticorpo specifico. Questo coniugato fluorogenico del farmaco (FDR) non fluorescente, tuttavia la sua idrolisi ad opera della galattosidasi d luogo ad un prodotto fluorescente.

Schema generale di un dosaggio SLFIA

Quando lanticorpo specifico per il farmaco reagisce con FDR questultimo virtualmente inattivo come substrato per la -galattosidasi. Le reazioni di competizione proteica avvengono in presenza di una quantit costante di FDR, di una limitata quantit di anticorpo e del farmaco contenuto nel campione di siero o plasma

Schema generale di un dosaggio SLFIA

Il farmaco del campione compete con FDR per i siti di legame dellanticorpo. LFDR non legato allanticorpo viene idrolizzato dalla galattosidasi con produzione di un composto fluorescente

Fluorescenza dellUMBELLIFERONE

ECCITAZIONE 400nm EMISSIONE 450 nm

Dosaggio SLFIA

Effetto della concentrazione del farmaco sulla fluorescenza

Dosaggio SLFIA

Curva di taratura per il dosaggio della teofillina sierica

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