Mecanismos de excreción renal
Los riñones son el principal órgano de eliminación. El proceso de depuración de la sangre consta de tres mecanismos fisiológicos:
- Filtración glomerular (filtratio glomerularis). Se produce en los glomérulos renales debido a la presión hidrostática de la sangre. El endotelio capilar y los podocitos forman una barrera selectiva que impide el paso de moléculas con carga negativa o un diámetro superior a 8 nm. Un matiz importante: los fármacos unidos a proteínas plasmáticas grandes (albúminas) no atraviesan la barrera y su excreción se ralentiza.
- Secreción tubular activa (secretio activa). Ocurre en los túbulos proximales en contra del gradiente de concentración con consumo de ATP. Aquí funcionan sistemas de transporte para ácidos orgánicos (penicilinas, furosemida) y bases (morfina). A diferencia del filtro glomerular, este mecanismo es capaz de eliminar sustancias fuertemente unidas a proteínas plasmáticas: a medida que la fracción libre se excreta hacia la luz tubular, el equilibrio se desplaza y los complejos proteicos se disocian. Los transportadores tienen una capacidad limitada, por lo que los fármacos pueden competir por ellos.
- Reabsorción tubular (reabsorptio tubularis). Reabsorción pasiva retrógrada en los túbulos distales. Las moléculas lipófilas (no polares) difunden fácilmente de vuelta a la sangre, mientras que las hidrófilas (ionizadas) no pueden atravesar la membrana y se excretan con la orina.
Efecto del pH urinario y «trampa iónica»
El grado de ionización de los ácidos y bases débiles depende directamente de la acidez del medio. Si la sustancia pasa a la forma ionizada, se vuelve hidrófila, deja de reabsorberse y se excreta.
Este principio se aplica en la práctica clínica para forzar la diuresis en caso de intoxicaciones:
- Ácidos débiles (barbitúricos, ácido acetilsalicílico) se eliminan con dificultad en un medio ácido. Para acelerar su excreción, se alcaliniza la orina (aumentando el pH) mediante la administración intravenosa de hidrogenocarbonato de sodio.
- Bases débiles (alcaloides como la quinina o la nicotina) se retienen en el organismo en presencia de una reacción alcalina. Para su pronta eliminación, la orina se acidifica artificialmente con cloruro de amonio.
Transporte hepatobiliar y circulación enterohepática
El hígado excreta fármacos mediante un complejo sistema de transportadores. El hepatocito capta las moléculas de los sinusoides y luego, mediante proteínas dependientes de ATP (por ejemplo, la glucoproteína P), las bombea a través de la membrana canalicular hacia la bilis.
Una vez en la luz intestinal con la bilis, el fármaco puede entrar en la circulación enterohepática (circulatio enterohepatica). Si en el hígado el fármaco formó un conjugado con ácido glucurónico, en el intestino este enlace puede hidrolizarse. La sustancia lipófila activa liberada se reabsorbe de nuevo a través de la pared intestinal hacia el sistema de la vena porta (vena portae) y regresa al hígado. Este proceso cíclico prolonga significativamente la acción terapéutica de los fármacos (característico de la morfina, el etinilestradiol y el cloranfenicol).
Los fármacos que prácticamente no se absorben en el tracto gastrointestinal (neomicina, vancomicina, nistatina) atraviesan el intestino en tránsito y se eliminan con las heces, lo que se aprovecha para el tratamiento local en la luz intestinal.
Eliminación por pulmones y glándulas
- Pulmones (excretio per pulmones): eliminan líquidos volátiles y gases. La excreción de vapores de etanol se correlaciona directamente con su concentración plasmática, principio en el que se basan los alcoholímetros.
- Glándulas salivales: excretan predominantemente sustancias lipófilas por difusión pasiva. El contenido de ciertas sustancias (paracetamol, sales de litio) en la saliva puede ser superior al del plasma (fenómeno de concentración). Debido a su correlación directa con la concentración plasmática, la saliva se utiliza a menudo para la monitorización terapéutica.
- Glándulas mamarias: el proceso tiene lugar durante la lactancia. Dado que la leche materna tiene un pH más bajo (aproximadamente 6,5) que el plasma sanguíneo (7,4), en ella se acumulan activamente bases débiles (benzodiacepinas, nicotina) según el principio de la «trampa iónica». Los fármacos lipófilos también penetran activamente en la leche debido a la fracción grasa, lo que crea un riesgo de reacciones alérgicas y tóxicas en el lactante (los citostáticos y la isoniazida están absolutamente contraindicados).
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Cuáles son los principales parámetros farmacocinéticos de la excreción, incluidos la semivida y el aclaramiento total?
Los parámetros cuantitativos de la eliminación son la constante de velocidad de eliminación (Kelim), el periodo de semivida/semieliminación (t½) y el aclaramiento total (ClT).
- Periodo de semivida (t½) — periodo de semivida/semieliminación del fármaco.
- Aclaramiento total (ClT) — indicador de la capacidad del organismo para depurarse del fármaco; sobre su base se calcula individualmente la dosis de mantenimiento.
¿Cuál es el papel de los transportadores de las familias SLC y ABC en el proceso de excreción de fármacos por los riñones y el hígado?
Los transportadores de las familias SLC y ABC aseguran el transporte dirigido de fármacos durante su excreción a través del hígado y los riñones.
| Órgano | Papel de los transportadores SLC | Papel de los transportadores ABC |
|---|---|---|
| Hígado | Aseguran la entrada (captación) de moléculas desde la sangre hacia el hepatocito a través de la membrana sinusoidal. | Llevan a cabo la eliminación dependiente de ATP (eflujo) de sustancias hacia la bilis a través de la membrana canalicular. |
| Riñones | Transportan iones hidrófilos y lipófilos en las membranas basolateral y apical de las células epiteliales. | Bombean los conjugados de fármacos desde el interior celular hacia la luz del túbulo renal. |
¿Qué patologías renales y hepáticas influyen significativamente en la corrección de las dosis de los fármacos?
La necesidad de ajustar las dosis de los fármacos puede verse influida por alteraciones de la función renal y hepática, especialmente en el caso de fármacos cuya excreción o metabolismo dependen de estos órganos.
- Insuficiencia renal: ante una disminución de la filtración glomerular es posible la acumulación de fármacos excretados principalmente por vía renal, por lo que se requiere un ajuste de la dosis. Para la dietilcarbamazina, ante una reducción de la función renal, se requiere una disminución de la dosis para evitar la acumulación y la toxicidad.
- Enfermedades hepáticas: para los fármacos metabolizados predominantemente en el hígado, una reducción de la función metabólica requiere una disminución de la dosis.
- Disminución del flujo sanguíneo hepático: en pacientes de edad avanzada o con insuficiencia cardíaca crónica, puede requerir una reducción de la dosis de betabloqueantes lipófilos.
- En caso de patología hepática o renal, es posible una sobredosis relativa debido a la alteración del metabolismo o de la excreción.
Para recordar cómo acelerar la eliminación en caso de intoxicaciones, utilice la regla de los opuestos: los ácidos débiles se eliminan activamente con álcali y las bases débiles con ácido. Lo principal es convertir la sustancia en su forma ionizada.
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué las sustancias unidas a proteínas plasmáticas no se filtran en los glomérulos renales?
La barrera de filtración en los riñones no permite el paso de moléculas grandes con un diámetro superior a 8 nm ni de compuestos con carga negativa. Como las albúminas son grandes y tienen carga negativa, los complejos fármaco-proteína permanecen en el torrente sanguíneo.
¿Cómo eliminar un fármaco si está casi totalmente unido a las proteínas plasmáticas?
Estos fármacos se excretan mediante secreción tubular activa. Al transferir la fracción libre a la orina primaria, se altera el equilibrio en el plasma y el fármaco comienza a disociarse de la proteína, quedando disponible para su excreción.
¿Por qué a veces se utiliza probenecid en la terapia con penicilina?
Ambas sustancias se secretan en los túbulos proximales a través de los mismos transportadores de ácidos orgánicos. El probenecid compite por el transportador, ralentizando así la eliminación de la penicilina y prolongando su acción.
Qué más repasar sobre el tema
- Significancia clínica del polimorfismo genético de los transportadores hepáticos (utilizando OATP1B1 y estatinas como ejemplo).
- Características estructurales y de localización de los transportadores SLC y ABC en los epiteliocitos tubulares.
- El fenómeno de la recirculación de fármacos durante la excreción por glándulas exocrinas del tracto gastrointestinal.
- Influencia del grado de unión a proteínas plasmáticas en la penetración de fármacos en la leche materna.
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