Área bajo la curva (farmacocinética)

Integral de la concentración de un fármaco en el plasma sanguíneo a lo largo del tiempo

En el campo de la farmacocinética , el área bajo la curva ( AUC ) es la integral definida de la concentración de un fármaco en el plasma sanguíneo en función del tiempo (esto se puede hacer utilizando cromatografía líquida-espectrometría de masas [1] ). En la práctica, la concentración del fármaco se mide en ciertos puntos discretos en el tiempo y se utiliza la regla trapezoidal para estimar el AUC. En farmacología, el área bajo la gráfica de la concentración plasmática de un fármaco en función del tiempo después de la dosis (llamada "área bajo la curva" o AUC) brinda información sobre el grado de exposición a un fármaco y su tasa de eliminación del cuerpo. [2]

Interpretación y utilidad de los valores AUC

El AUC (de cero a infinito) representa la exposición total al fármaco a lo largo del tiempo . El AUC es una métrica útil cuando se intenta determinar si dos formulaciones de la misma dosis (por ejemplo, una cápsula y un comprimido ) dan como resultado cantidades iguales de exposición tisular o plasmática. Otro uso es en el seguimiento terapéutico de fármacos con un índice terapéutico estrecho . Por ejemplo, la gentamicina es un antibiótico que puede ser nefrotóxico ( daña los riñones ) y ototóxico (daña la audición); la medición de la gentamicina a través de las concentraciones en el plasma de un paciente y el cálculo del AUC se utilizan para guiar la dosificación de este fármaco. [3]

El AUC resulta útil para conocer la concentración media en un intervalo de tiempo, AUC/t. Además, se hace referencia al AUC cuando se habla de eliminación . La cantidad eliminada por el cuerpo (masa) = aclaramiento (volumen/tiempo) * AUC (masa*tiempo/volumen). [ cita requerida ] [4]

AUC y biodisponibilidad

En farmacocinética , la biodisponibilidad se refiere generalmente a la fracción de un fármaco que se absorbe sistémicamente y, por lo tanto, está disponible para producir un efecto biológico . Esto se mide a menudo cuantificando el "AUC". Para determinar los respectivos AUC, los gráficos de concentración sérica frente al tiempo se recopilan normalmente utilizando fármacos marcados con C-14 y AMS ( espectrometría de masas acelerada ). [5]

La biodisponibilidad se puede medir en términos de "biodisponibilidad absoluta" o "biodisponibilidad relativa".

Biodisponibilidad absoluta

La biodisponibilidad absoluta se refiere a la biodisponibilidad de un fármaco cuando se administra a través de una forma de dosificación extravascular (es decir, comprimido oral, supositorio , subcutáneo , etc.) en comparación con la biodisponibilidad del mismo fármaco administrado por vía intravenosa (IV). Esto se realiza comparando el AUC de la forma de dosificación no intravenosa con el AUC del fármaco administrado por vía intravenosa. Esta fracción se normaliza multiplicándola por la dosis respectiva de cada forma de dosificación. [6]

F abdominales = ( AUC no IV AUC  IV   ) × ( Dosis  IV Dosis no IV   ) {\displaystyle F_{\text{abs}}=\left({\frac {{\text{AUC}}_{\text{no-IV}}}{{\text{AUC}}_{\text{ IV}}}}\ \right)\times \left({\frac {{\text{Dosis}}_{\text{ IV}}}{{\text{Dosis}}_{\text{no-IV}}}}\ \right)}

Biodisponibilidad relativa

La biodisponibilidad relativa compara la biodisponibilidad entre dos formas farmacéuticas diferentes. Nuevamente, se utilizan las AUC relativas para hacer esta comparación y las dosis relativas para normalizar el cálculo.

F Relativo = ( AUC Dosis A AUC dosisB   ) × ( Dosis B Dosis A   ) {\displaystyle F_{\text{rel}}=\left({\frac {{\text{AUC}}_{\text{dosisA}}}{{\text{AUC}}_{\text{dosisB}}}}\ \right)\times \left({\frac {{\text{Dosis}}_{\text{B}}}{{\text{Dosis}}_{\text{A}}}}\ \right)}

Otras aplicaciones

El AUC del cambio de concentración de glucosa después de la ingesta de alimentos se utiliza para calcular el índice glucémico . [7]

Variaciones

Metodología

El uso de la regla trapezoidal para el cálculo del AUC se conocía en la literatura a más tardar en 1975, en Fundamentals of Clinical Pharmacokinetics de JG Wagner . Un artículo de 1977 compara el método trapezoidal "clásico" con una serie de métodos que tienen en cuenta la forma típica del gráfico de concentración, causada por la cinética de primer orden . [8]

A pesar de los conocimientos anteriores, en un artículo de 1994 de Diabetes Care , Mary M. Tai afirma haber descubierto de forma independiente la regla trapezoidal. [9] En la respuesta de Tai a las cartas posteriores a los editores , explicó que la regla era nueva para sus colegas, que se basaban en el conteo en cuadrícula. [10] El artículo de Tai se ha analizado como un caso de fracaso de la revisión por pares académicos . [11]

A pesar de la cantidad de esquemas de integración numérica matemáticamente superiores (como los descritos en Wagner y Ayres 1977), la regla trapezoidal sigue siendo la convención para el cálculo del AUC. Más tarde, el enfoque en mejorar la precisión del cálculo del AUC pasó de mejorar el método a mejorar el esquema de muestreo. Un ejemplo es un algoritmo de 2019 conocido como OTTER: realiza un ajuste a la curva de suma de exponenciales para los datos de entrada, pero solo lo usa para sugerir mejores tiempos de muestreo al encontrar períodos con pendientes más pronunciadas. [12]

Extensiones

El área bajo la curva de efecto (AUEC) es una integral del efecto de un fármaco a lo largo del tiempo, estimada como una función de concentración previamente establecida. Se propuso su uso en lugar del AUC en la traducción de dosis de animales a humanos, ya que la simulación por computadora muestra que podría lidiar mejor con las variaciones de la vida media y la pauta de dosificación que el AUC. Este es un ejemplo de un modelo PK/PD , que combina farmacocinética y farmacodinámica . [13]

Véase también

Referencias

  1. ^ Maurer, Hans H. (2005). "Procedimientos multianalíticos para la detección y cuantificación de fármacos en sangre, plasma o suero mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas de una sola etapa o en tándem (LC-MS o LC-MS/MS) relevantes para la toxicología clínica y forense". Clinical Biochemistry . 38 (4). Elsevier BV: 310–318. doi :10.1016/j.clinbiochem.2005.01.014. ISSN  0009-9120. PMID  15766732.
  2. ^ Scheff, JD; Almon, RR; Dubois, DC; Jusko, WJ; Androulakis, IP (2011). "Evaluación del área farmacológica bajo la curva cuando las líneas de base son variables". Pharmaceutical Research . 28 (5): 1081–1089. doi :10.1007/s11095-010-0363-8. PMC 3152796 . PMID  21234658. 
  3. ^ Hodiamont, Caspar J.; van den Broek, Annemieke K.; de Vroom, Suzanne L.; Prins, Jan M.; Mathôt, Ron AA; van Hest, Reinier M. (2022). "Farmacocinética clínica de la gentamicina en diversas poblaciones de pacientes y consecuencias de la dosificación óptima para infecciones por gramnegativos: una revisión actualizada". Farmacocinética clínica . 61 (8): 1075–1094. doi :10.1007/s40262-022-01143-0. ISSN  0312-5963. PMC 9349143 . PMID  35754071. 
  4. ^ "Ecuaciones farmacocinéticas útiles" (PDF) . Universidad de Florida .
  5. ^ Lappin, Graham; Rowland, Malcolm; Garner, R Colin (2006). "El uso de isótopos en la determinación de la biodisponibilidad absoluta de fármacos en humanos". Opinión de expertos sobre metabolismo y toxicología de fármacos . 2 (3): 419–427. doi :10.1517/17425255.2.3.419. PMID  16863443. S2CID  2383402.
  6. ^ Srinivasan, V. Srini (2001). [1] "Biodisponibilidad de nutrientes: un enfoque práctico para la demostración in vitro de la disponibilidad de nutrientes en productos combinados de multivitaminas y minerales". The Journal of Nutrition 131 (4 Suppl): 1349S–1350S.
  7. ^ Brouns F, Bjorck I, Frayn KN, et al. (junio de 2005). "Metodología del índice glucémico". Nutr Res Rev . 18 (1): 145–71. doi : 10.1079/NRR2005100 . PMID  19079901.
  8. ^ Wagner, JG; Ayres, JW (octubre de 1977). "Evaluación de la biodisponibilidad: métodos para estimar el área total (AUC 0–∞ ) y la cantidad total excretada (A e ) e importancia del esquema de muestreo de sangre y orina con aplicación a la digoxina". Revista de farmacocinética y biofarmacia . 5 (5): 533–57. doi :10.1007/BF01061733. hdl : 2027.42/45073 . PMID  925886. S2CID  24170738.
  9. ^ Tai, MM (febrero de 1994). "Un modelo matemático para la determinación del área total bajo tolerancia a la glucosa y otras curvas metabólicas". Diabetes Care . 17 (2): 152–4. doi :10.2337/diacare.17.2.152. PMID  8137688. S2CID  42761923.
  10. ^ Monaco, JH; Anderson, RL (octubre de 1994). "La fórmula de Tai es la regla trapezoidal". Diabetes Care . 17 (10): 1224–5, respuesta del autor 1225-7. doi :10.2337/diacare.17.10.1224. PMID  7677819. S2CID  27930861.
  11. ^ Knapp, Alex (2011). "Aparentemente, el cálculo se inventó en 1994". Forbes .
  12. ^ Hughes, JH; Upton, RN; Reuter, SE; Phelps, MA; Foster, DJR (noviembre de 2019). "Optimización de muestras de tiempo para determinar el área bajo la curva de datos farmacocinéticos mediante análisis no compartimental". The Journal of Pharmacy and Pharmacology . 71 (11): 1635–1644. doi :10.1111/jphp.13154. PMID  31412422.
  13. ^ Chen, C; Lavezzi, SM; Iavarone, L (agosto de 2022). "El área bajo la curva del efecto como determinante de eficacia de los antiinfecciosos". CPT: Farmacometría y farmacología de sistemas . 11 (8): 1029–1044. doi :10.1002/psp4.12811. PMC 9381909 . PMID  35638366. 
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