การขับออกทางไต

การขับออกทางไตคือการกำจัดยาและเมแทบอไลต์ออกจากร่างกายทางปัสสาวะ เป็นผลสุทธิของกระบวนการสามอย่างที่เกิดขึ้นทั่วทั้งหน่วยไต ได้แก่ การกรองที่โกลเมอรูลัส การหลั่งที่ท่อไตแบบออกฤทธิ์ และการดูดซึมกลับที่ท่อไต และเป็นกระบวนการหลักในการกำจัดสารประกอบที่มีขั้วและละลายน้ำได้ รวมถึงเมแทบอไลต์ของยาหลายชนิด

Definition

การขับออกทางไตคือการกำจัดยาออกจากร่างกายเข้าสู่ปัสสาวะ ซึ่งควบคุมโดยสมดุลของการกรองที่โกลเมอรูลัส การหลั่งที่ท่อไตแบบออกฤทธิ์ และการดูดซึมกลับที่ท่อไต และวัดปริมาณเป็นค่ากวาดล้างไต

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมถึงวิธีการที่ไตจัดการกับยา: การกรองที่โกลเมอรูลัส การหลั่งและการดูดซึมกลับที่ท่อไตโดยอาศัยตัวพา อิทธิพลของการไหลของปัสสาวะและค่า pH และแนวคิดของการกวาดล้างไต เนื้อหานี้ถือว่าการขับออกทางไตเป็นกระบวนการทางเภสัชจลนศาสตร์เพื่อการอ้างอิง ไม่ใช่แนวทางการให้ยาสำหรับผู้ป่วยโรคไต

Core questions

• การกรอง การหลั่ง และการดูดซึมกลับรวมกันเพื่อกำหนดการกวาดล้างไตของยาได้อย่างไร?
• ตัวขนส่งใดที่ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการหลั่งที่ท่อไตแบบออกฤทธิ์และการดูดซึมกลับของยา?
• การจับกับโปรตีน การไหลของปัสสาวะ และค่า pH ของปัสสาวะเปลี่ยนแปลงการขับออกทางไตได้อย่างไร?
• เมื่อใดที่การกวาดล้างไตเกินหรือต่ำกว่าอัตราการกรองของโกลเมอรูลัส และสิ่งนั้นบ่งบอกอะไร?

Key concepts

• การกรองที่โกลเมอรูลัส
• การหลั่งที่ท่อไตแบบออกฤทธิ์
• การดูดซึมกลับที่ท่อไต
• การกวาดล้างไต
• ตัวขนส่งแอนไอออนและแคตไอออนอินทรีย์
• การไหลของปัสสาวะและการพึ่งพาค่า pH
• สัดส่วนที่ไม่จับกับโปรตีน

Mechanisms

ยาที่ไม่ได้จับกับโปรตีนในพลาสมาจะถูกกรองที่โกลเมอรูลัสในอัตราที่กำหนดโดยอัตราการกรองของโกลเมอรูลัส ในท่อไตส่วนต้น โปรตีนตัวพาจะหลั่งยาจากเลือดเข้าสู่ของเหลวในท่อไตอย่างออกฤทธิ์: ตัวขนส่งแอนไอออนอินทรีย์และโพลีเปปไทด์ขนส่งแอนไอออนอินทรีย์จะจัดการกับยาที่เป็นกรด ในขณะที่ตัวขนส่งแคตไอออนอินทรีย์และโปรตีนขับสารพิษและยาหลายชนิดจะจัดการกับยาที่เป็นด่าง เมื่อของเหลวในท่อไตมีความเข้มข้น ยาที่ชอบไขมันและไม่มีประจุสามารถถูกดูดซึมกลับเข้าสู่กระแสเลือดได้แบบพาสซีฟ ดังนั้นการไหลของปัสสาวะและค่า pH ของปัสสาวะ ซึ่งกำหนดสัดส่วนของกรดและเบสอ่อนที่มีประจุ จะเปลี่ยนสมดุล ดังนั้นการกวาดล้างไตสุทธิจะเท่ากับการกรองบวกกับการหลั่งลบกับการดูดซึมกลับ; ค่าที่สูงกว่าการกวาดล้างจากการกรองบ่งชี้ถึงการหลั่งสุทธิ และค่าที่ต่ำกว่าบ่งชี้ถึงการดูดซึมกลับสุทธิ

Clinical relevance

การขับออกทางไตอธิบายว่าทำไมยาที่ละลายน้ำได้และเมแทบอไลต์ที่มีขั้วจึงสะสมเมื่อการทำงานของไตลดลง และทำไมการแข่งขันที่ตัวขนส่งในท่อไตจึงสามารถเปลี่ยนแปลงวิธีการจัดการยาได้สองชนิด หัวข้อนี้สนับสนุนการตีความข้อมูลเภสัชจลนศาสตร์และผลการศึกษาที่อิงกับการทำงานของไต; อธิบายสรีรวิทยาและพารามิเตอร์เพื่อการอ้างอิงและไม่ใช่คำแนะนำการให้ยาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

เอกลักษณ์ทางโมเลกุลและบทบาทของตัวขนส่งยาในไตได้สรุปไว้ในบทวิจารณ์ที่เป็นเอกฉันท์จาก International Transporter Consortium ซึ่งจัดทำรายการระบบแอนไอออนและแคตไอออนอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการหลั่งมากที่สุด สรีรวิทยาของไตในการจัดการสารละลายได้มีการทบทวนในแหล่งข้อมูลทางไตวิทยา เช่น Weiner และคณะ และกรอบการกวาดล้างได้ถูกกำหนดเป็นรหัสในตำราเภสัชจลนศาสตร์มาตรฐาน

History

การกวาดล้างไตในฐานะแนวคิดเชิงปริมาณเติบโตมาจากการศึกษาอินูลินและพารา-อะมิโนฮิปพูเรตในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ซึ่งกำหนดการกรองและการหลั่งในเชิงสรีรวิทยา ต่อมาเภสัชวิทยาได้เชื่อมโยงกระบวนการเหล่านี้เข้ากับตัวขนส่งเมมเบรนที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้นภายในปี 2000 การหลั่งและการดูดซึมกลับของยาแบบออกฤทธิ์จึงได้รับการอธิบายในระดับโมเลกุลและรวมเข้ากับแนวทางการพัฒนายา

Key figures

• Kathleen Giacomini
• Yuichi Sugiyama
• Malcolm Rowland

Seminal works

• giacomini-2010
• hillgren-2013
• rowland-tozer-2011

Frequently asked questions

หมายความว่าอย่างไรหากการกวาดล้างไตของยาสูงกว่าอัตราการกรองของโกลเมอรูลัส?

หมายความว่าไตไม่เพียงแต่กรองยาเท่านั้น แต่ยังหลั่งยาเข้าสู่ท่อไตอย่างออกฤทธิ์ด้วย เนื่องจากการกรองเพียงอย่างเดียวไม่สามารถทำให้เกิดการกวาดล้างที่มากกว่าอัตราการกรองได้

ทำไมค่า pH ของปัสสาวะจึงส่งผลต่อปริมาณยาที่ถูกขับออก?

ค่า pH ของปัสสาวะกำหนดว่ากรดหรือเบสอ่อนมีอยู่ในรูปที่มีประจุมากน้อยเพียงใด; ส่วนที่มีประจุไม่สามารถถูกดูดซึมกลับผ่านเยื่อหุ้มท่อไตได้ง่าย ดังนั้นจึงคงอยู่ในปัสสาวะและถูกขับออกไป