La vía oral es la opción más común para la administración de fármacos debido a varias ventajas, como la conveniencia, el bajo costo y la alta adherencia de los pacientes a este tipo de tratamientos. Además, la inversión en investigación y desarrollo de fármacos orales está en constante crecimiento.
Sin embargo, la administración oral es la forma más compleja para que el cuerpo humano absorba un ingrediente farmacéutico activo, debido a que la biodisponibilidad del fármaco en el tracto gastrointestinal depende de los ingredientes del medicamento y del entorno fisiológico dinámico del estómago.
Con esa premisa, investigadores de la Universidad Johns Hopkins y la Facultad de Medicina de Johns Hopkins emplearon un simulador biomimético in-silico basado en la anatomía y morfología reales del estómago para investigar y cuantificar el efecto de la postura corporal y la motilidad de este órgano en la biodisponibilidad de fármacos.
Mediante el uso de un “StomachSim” vieron que cuando los humanos se acuestan sobre su lado izquierdo, la salida del estómago está en su punto más alto. Por lo que concluyeron que inclinarse a la izquierda redujo la velocidad de salida de la droga, mientras que hacerlo hacia la derecha duplicó su concentración. Con lo cual, para optimizar la absorción de los medicamentos, la mejor opción sería la última.
Los resultados del trabajo fueron publicados en Physics of Fluids, donde los investigadores concluyeron que “las simulaciones muestran que los cambios en la postura pueden tener potencialmente un efecto significativo (hasta un 83%) en la tasa de vaciado del ingrediente farmacéutico activo (API) en el duodeno”.
Es que, según publicaron en el artículo “Modelado computacional de la disolución de fármacos en el estómago humano: Efectos de la postura y la gastroparesia sobre la biodisponibilidad de fármacos”, el contenido del estómago, la motilidad y la dinámica de los fluidos gástricos juegan un papel en la biodisponibilidad de un fármaco, y las contracciones del estómago pueden inducir presión y generar trayectorias complejas de píldoras. Esto da como resultado velocidades variables de disolución de la píldora y vaciado no uniforme del fármaco en el duodeno y, a veces, vaciado gástrico en el caso de dosis de liberación modificada.
Rajat Mittal es el coautor del trabajo, y tras asegurar que “la administración oral es sorprendentemente compleja a pesar de ser la opción más común para la administración de fármacos”, señaló que “cuando la píldora llega al estómago, el movimiento de las paredes del estómago y el flujo del contenido en el interior determinan la velocidad a la que se disuelve. Las propiedades de la píldora y el contenido del estómago también juegan un papel importante”.
“Sin embargo, los procedimientos clínicos o experimentales actuales para evaluar la disolución de los fármacos orales tienen una capacidad limitada para estudiar esto, lo que hace que sea un desafío comprender cómo se ve afectada la disolución en diferentes trastornos estomacales, como la gastroparesia, que ralentiza el vaciamiento del estómago”, agregó.
El modelo parece ser el primero de su tipo en unir la biomecánica gástrica con el movimiento de la píldora y la disolución del fármaco para cuantificar un ingrediente farmacéutico activo que pasa a través del píloro hacia el duodeno. Y permitió a los investigadores calcular y comparar la tasa de vaciado y la liberación de un ingrediente farmacéutico activo disuelto en el duodeno para una variedad de situaciones fisiológicas.
“Nuestros modelos pueden generar datos biorrelevantes sobre la disolución de fármacos que pueden proporcionar información útil y única sobre los complejos procesos fisiológicos detrás de la administración oral de píldoras”, concluyó Mittal.
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