Compartimentalización Tisular

La compartimentalización tisular describe cómo un fármaco se distribuye de manera desigual entre los tejidos del cuerpo en lugar de hacerlo uniformemente. Algunos tejidos se alcanzan rápidamente porque están bien perfundidos, otros lentamente porque el intercambio está limitado por la permeabilidad, y la cantidad que se acumula en cada uno depende de la unión local y la composición. Representar el cuerpo como un conjunto de compartimentos tisulares es la base del modelado farmacocinético basado en la fisiología.

Definition

La compartimentalización tisular es la distribución desigual de un fármaco entre los tejidos del cuerpo, determinada por el flujo sanguíneo regional, la permeabilidad de la membrana y la unión a los tejidos, y comúnmente representada por coeficientes de partición tejido:plasma dentro de modelos farmacocinéticos compartimentales o basados en la fisiología.

Scope

Este tema cubre cómo los fármacos se distribuyen y acumulan dentro de tejidos específicos: la diferencia entre la captación limitada por perfusión y la limitada por permeabilidad, los coeficientes de partición tejido:plasma, el papel de la composición tisular (contenido de lípidos y proteínas) en la partición, y cómo estos se ensamblan en modelos compartimentales y basados en la fisiología. Es una entrada de referencia y educativa y no proporciona orientación sobre la dosificación.

Core questions

• ¿Por qué un fármaco se distribuye de manera desigual entre los diferentes tejidos en lugar de uniformemente?
• ¿Qué distingue la captación tisular limitada por perfusión de la limitada por permeabilidad?
• ¿Cómo cuantifican los coeficientes de partición tejido:plasma la acumulación en un tejido?
• ¿Cómo se representa el cuerpo como compartimentos tisulares en los modelos basados en la fisiología?

Key concepts

• Distribución limitada por perfusión versus limitada por permeabilidad
• Coeficientes de partición tejido:plasma
• Composición tisular (contenido de lípidos y proteínas)
• Modelos compartimentales
• Modelado farmacocinético basado en la fisiología (PBPK)
• Acumulación y redistribución tisular

Mechanisms

Un fármaco transportado en la sangre arterial se intercambia con cada tejido a una velocidad establecida por el flujo sanguíneo de ese tejido y la facilidad con la que el fármaco atraviesa sus capilares y membranas celulares. En los tejidos limitados por la perfusión, las membranas ofrecen poca resistencia, por lo que la captación sigue el flujo sanguíneo y el equilibrio se alcanza rápidamente; en los tejidos limitados por la permeabilidad, la transferencia lenta a través de la membrana rige la captación. La cantidad de fármaco que reside en un tejido en equilibrio se captura mediante el coeficiente de partición tejido:plasma, que depende del contenido de lípidos y proteínas del tejido y de la lipofilicidad y unión del fármaco. Los modelos farmacocinéticos basados en la fisiología ensamblan muchos de estos compartimentos tisulares, cada uno con su propio flujo sanguíneo y coeficiente de partición, para describir cómo un fármaco se distribuye por todo el cuerpo a lo largo del tiempo.

Clinical relevance

La compartimentalización tisular explica por qué las concentraciones de fármacos difieren entre el plasma y los tejidos y por qué algunos fármacos se acumulan en órganos particulares o se redistribuyen con el tiempo. Como concepto de modelado descriptivo, apoya la interpretación de los perfiles farmacocinéticos y el diseño de estudios de distribución; es educativo y no una base para decisiones de tratamiento individuales.

Evidence & guidelines

La partición tisular se caracteriza mediante mediciones experimentales de coeficientes de partición y modelos basados en la fisiología; los métodos para predecir los coeficientes tejido:plasma a partir de la composición tisular y las propiedades del fármaco están bien establecidos en la literatura de modelado y regulatoria.

History

La descripción compartimental de la distribución de fármacos se desarrolló junto con la farmacocinética clásica, pero la representación explícita de tejidos individuales maduró con el modelado farmacocinético basado en la fisiología. Los métodos introducidos alrededor del año 2000 para predecir los coeficientes de partición tejido:plasma a partir de la composición lipídica y proteica de los tejidos permitieron parametrizar estos modelos a partir de las propiedades del fármaco, y desde entonces se han convertido en un estándar en el desarrollo de fármacos.

Key figures

• Patrick Poulin
• Frank-Peter Theil
• Hannah Jones

Seminal works

• poulin-2000
• poulin-2012
• jones-2013

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre la distribución limitada por perfusión y la limitada por permeabilidad?

En los tejidos limitados por la perfusión, el fármaco atraviesa las membranas fácilmente, por lo que la captación está regida por el flujo sanguíneo y el equilibrio es rápido; en los tejidos limitados por la permeabilidad, la transferencia lenta a través de la membrana es el cuello de botella, por lo que la captación se retrasa con respecto al flujo sanguíneo.

¿Qué representa un coeficiente de partición tejido:plasma?

Es la relación entre la concentración del fármaco en un tejido y la del plasma en equilibrio, resumiendo la fuerza con la que el fármaco se acumula en ese tejido basándose en la composición del tejido y la unión y lipofilicidad del fármaco.