Sau khi được được uống qua đường miệng, thuốc sẽ được hấp thu qua đường tiêu hóa và được hệ tuần hoàn phân phối đi khắp cơ thể. Cuối cùng, thuốc sẽ được tập trung về gan để thực hiện các phản ứng chuyển hóa trước khi được bài tiết ra ngoài. Vậy quá trình chuyển hóa thuốc là gì?

Chuyển hóa thuốc là gì?

Chuyển hóa thuốc hay chuyển hóa dược chất là thuật ngữ để chỉ sự biến đổi sinh học của các dược chất trong cơ thể từ khi được hấp thu cho đến khi được đào thảo ra ngoài. Phần lớn quá trình này được diễn ra ở gan, nơi tập trung nhiều enzyme phục vụ cho quá trình chuyển hóa vật chất trong cơ thể.

Quá trình chuyển hóa thuốc nhằm thay đổi cấu trúc hóa học của hoạt chất, tăng khả năng đào thải chất này ra khỏi cơ thể.

Các phản ứng chuyển hóa thuốc trong cơ thể gồm:

Phản ứng oxy hóa- khử
Phản ứng thủy phân
Phản ứng hydrat hóa
Phản ứng liên hợp
Phản ứng trùng ngưng
Phản ứng đồng phân hóa

Trong hầu hết các trường hợp, khi một dược chất bắt đầu được chuyển hóa, chúng cũng mất đi dược tính của mình. Tuy nhiên, cũng tồn tại những ngoại lệ, một số loại thuốc chỉ thực sự phát huy tác dụng khi chúng được chuyển hóa trong cơ thể, và khi đó, dạng tồn tại trước khi được chuyển hóa được gọi là các tiền chất.

Sự chuyển hóa thuốc phụ thuộc vào từng bệnh nhân

Mỗi bệnh nhân sẽ có tốc độ chuyển hóa thuốc khác nhau. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và dược tính của thuốc. Ví dụ, với các bệnh nhân có tốc độ chuyển hóa cao, thuốc sau khi hấp thụ sẽ nhanh chóng được đào thải, nồng độ thuốc trong máu và các mô cũng giảm nhanh chóng, từ đó khiến quá trình điều trị không đạt được hiệu quả. Trong khi đó, ở một số bệnh nhân khác, với cùng liều lượng thuốc nhưng có tốc độ chuyển hóa thấp hơn, lượng thuốc được chuyển hóa chậm đến mức thậm chí có thể tích tụ trong máu, từ đó phát sinh các tác dụng phụ. Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ chuyển hóa thuốc bao gồm:

Đặc điểm di chuyển
Bệnh nhân mắc bệnh rối loạn chuyển hóa
Bệnh nhân bị suy tim
Bệnh nhân đang sử dụng các thuốc khác có khả năng tương tác thuốc

Các giai đoạn chuyển hóa thuốc

Quá trình chuyển hóa thuốc thường được chia thành hai pha chính:

Pha I: Các phản ứng không tổng hợp như phân cắt (oxy hóa- khử, thủy phân), gắn nhóm chức, thay đổi nhóm chức.
Pha II: Các phản ứng tổng hợp như trùng ngưng với một chất nội sinh (ví dụ như sulfat, glycine, glucuronic acid).

Pha II thường làm tăng độ phân cực của thuốc, nhờ vậy, chúng dễ dàng được bài tiết qua đường nước tiểu. Cần lưu ý là trên thực tế, việc phân chia các pha này không phản ánh thứ tự chuyển hóa thuốc mà chỉ là phân chia các phản ứng chuyển hóa.

Tốc độ chuyển hóa thuốc

Mỗi loại thuốc sẽ có một giới hạn về tốc độ chuyển hóa. Nguyên nhân của hiện tượng này là do cơ thể người chỉ chứa một lượng enzyme chuyển hóa nhất định. Ở dưới ngường này, tốc độ chuyển hóa thuốc tăng song song với liều lượng thuốc sử dụng, đây được gọi là động học bậc nhất hay bậc 1. Trong trường hợp thứ hai, khi liều lượng thuốc điều trị tăng lên mà không làm thay đổi tốc độ chuyển hóa của thuốc, lúc này, sự chuyển hóa thuốc được chuyển từ bậc 1 sang bậc 0. Do đó, khi kê đơn, bác sĩ thường kê thuốc với liều thấp hơn nhiều so với giới hạn chuyển hóa thuốc nhằm tối ưu hóa lượng thuốc sử dụng cũng như hạn chế tác dụng phụ với người bệnh.

Các enzyme tham gia vào chuyển hóa thuốc

Siêu họ enzyme cytochrom P450 (CYP450) được xem là nhóm enzyme quan trọng và phổ biến nhất trong pha I. Nhóm enzyme này đóng vai trò xúc tác cho các phản ứng oxy hóa khử của nhiều loại thuốc, tuy nhiên, chính bản thân nó cũng dễ bị ức chế bởi một số loại thuốc, từ đó làm thay đổi tốc độ chuyển hóa của thuốc. Không chỉ thuốc, một số thành phần trong thức ăn cũng có khả năng ảnh hưởng tới hoạt động của enzyme này và thay đổi tốc độ chuyển hóa. Do đó, khi kê đơn thuốc, cần nghiên cứu kỹ đặc tính của từng loại thuốc, tránh xuất hiện sự tương tác thuốc cũng như có chế độ ăn không phù hợp, từ đó làm giảm tốc độ chuyển hóa thuốc.

Cần lưu ý đối với người cao tuổi, khả năng chuyển hóa của các enzyme nhóm CYP450 giảm đi ít nhất 30% so với người bình thường, nguyên nhân của hiện tượng này có thể do những thay đổi về thể tích gan và lưu lượng máu. Do đó, các bác sĩ nên giảm liều lượng thuốc đối với các bệnh nhân cao tuổi.

Một số enyzme quan trọng của siêu họ này gồm:

CYP1A2
CYP2C9
CYP2C19
CYP2D6
CYP2E1
CYP3A4

Phản ứng liên hợp

Glucuronid hóa là loại phản ứng phổ biến nhất của pha II và cũng xảy ra nhờ hệ thống enzyme gan. Phản ứng này làm tăng tốc độ hòa tan của thuốc, từ đó giúp thuốc dễ được bài tiết qua đường nước tiểu. Điều đặc biệt là phản ứng glycuronid hóa không thay đổi theo thời gian, hay nói cách khác, những người cao tuổi có phản ứng glucuronid hóa tương tự như người trẻ, do đó, không cần phản giải liều các loại thuốc này ở các bệnh nhân cao tuổi.

Biên dịch: Phạm Ngọc Sơn