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Métodos Mecánico-Estadísticos en Farmacocinética - Coggle Diagram
Métodos Mecánico-Estadísticos en Farmacocinética
Farmacocinética y LADME
Farmacocinetica
Estudio de concentración y distribución de fármacos
Procesos LADME
Liberación
El fármaco se libera de su forma farmacéutica
Absorción
Paso del fármaco desde el sitio de administración hacia la circulación
Distribución
Transporte del fármaco por la sangre a órganos y tejidos
Metabolismo
Transformación química del fármaco, principalmente en el hígado
Excreción
Eliminación del fármaco y metabolitos
Rutas de administración
Entérica
Parenterales (IV, IM, subcutánea, percutánea, etc.)
Modelos matemáticos
Compartimentales
Compartimentos conectados donde se distribuye el fármaco
No compartimentales
Descripción más simple, sin dividir al cuerpo en compartimentos, basados en curvas concentración-tiempo
Poblacionales
Incluyen variabilidad entre diferentes individuos
Bioanalíticos
Técnicas experimentales para medir concentraciones de fármaco
Método de Retículas de Boltzmann
Características
Mesoscópico
Semi-determinista (distribución Maxwell-Boltzmann)
Manejo sencillo de geometrías complejas
Rutas de transporte cutáneo
A través de bicapa lípida
Por folículos pilosos y conductos de sudor
Difusión lateral en bicapas lípidas
Algoritmo
Definir retícula (D2Q9)
Especificar parámetros físicos y químicos
Implementar colisiones
Simulación de reacción Michaelis-Menten
Formula
f1 y g1: funciones de distribución de partículas (reactivo y producto)
X: Posición en la retícula
🔺t: Incremento de tiempo
ce¡:Dirección del movimiento en la retícula
∩: Operador de colisión
Modelación Matemática en Farmacocinética
Tecnicas
Ecuaciones diferenciales
Herramientas matemáticas que describen la variación continua de la concentración del fármaco con respecto al tiempo y al espacio
Método de elementos finitos
Técnica numérica que divide el cuerpo en pequeñas regiones para resolver las ecuaciones de transporte y difusión
Diferencias finitas
Método de aproximación numérica que reemplaza derivadas por diferencias discretas en el tiempo y el espacio para resolver ecuaciones de transporte.
Limitaciones
Geometrías irregulares
Los modelos clásicos funcionan bien en medios homogéneos, pero resultan poco realistas en estructuras biológicas complejas como el hígado (fractal) o la piel (estructura ladrillo-argamasa).
Alternativas
Métodos Mecánico-Estadísticos
Método de Retículas de Boltzmann
Simulación mesoscópica semi-determinista que modela procesos de transporte y reacción-difusión, aplicable al paso de fármacos a través de la piel.
Método de Monte Carlo
Método estocástico basado en caminantes al azar que reproduce el metabolismo de fármacos en el hígado considerando estructuras fractales.
Método de Monte Carlo
Aplicación farmacocinética
Metabolismo en el hígado (estructura fractal)
Pseudopartículas
Sustrato
Enzima
Complejo activado
Producto
Vacíos
Obstáculos
Algoritmo
Distribución aleatoria de partículas
Movimiento al azar (caminantes)
Colisiones → reacción o rebote
Reacciones → Michaelis-Menten
Fórmula
ES➡️E+P
P:Moverse a una dirección
E:Complejo P: Producto
