La phase d’excrétion des médicaments

Modèles expérimentaux d’étude de l’excrétion

L’étape d’excrétion constitue, après le métabolisme, le second processus de disparition irréversible des médicaments de l’organisme, en permettant le passage d’une molécule ou de ses métabolites hors de l’organisme et ce par différentes voies. Les molécules sont ainsi excrétées sous forme inchangée ou après biotransformation sous forme de métabolites généralement plus hydrosolubles.

La principale voie d’élimination est urinaire, c’est-à-dire par les reins, mais d’autres voies secondaires existent (biliaire au niveau hépatique, gastrique ou intestinale via les sécrétions digestives, lacrymale dans les sécrétions oculaires, pulmonaire par l’air exhalé, cutanée par le phénomène de sudation, lactée chez la femme allaitante…).

Excrétion rénale

Les reins possèdent de nombreuses fonctions physiologiques parmi lesquelles :

• l’excrétion des déchets ;

• la régulation de l’eau, des électrolytes, du pH sanguin et de la pression artérielle ;

• le contrôle de l’érythropoïèse ;

• l’activation de la vitamine D.

Le rein reçoit environ 25 % du débit cardiaque au repos (soit approximativement 1,2 l de sang par minute).

L’unité fonctionnelle du rein, assurant la filtration, est le néphron (figure 5.1). Chacun des deux reins en possède plus d’un million. Les néphrons sont constitués d’un corpuscule rénal associant une capsule de Bowman (entonnoir) avec un glomérule, c’est-à-dire des capillaires très poreux prolongés par un tubule rénal d’environ 3 cm de longueur divisé en trois parties :

Figure 5.1 Principales fonctions du néphron 1. Filtration glomérulaire ; 2. réabsorption tubulaire ; 3. secrétion tubulaire ; 4. élimination de l’urine. Source : Touitou Y. Pharmacologie et thérapeutiques. Elsevier Masson SAS, 2013.

• tubule contourné proximal (TCP) ;

• anse de Henlé ;

• tubule contourné distal (TCD).

Puis un tube collecteur rénal reçoit l’urine formée par de nombreux néphrons.

Trois phénomènes sont impliqués dans l’excrétion rénale :

• la filtration glomérulaire ;

• la sécrétion tubulaire ;

• la réabsorption tubulaire.

Filtration glomérulaire

La filtration glomérulaire est un processus passif qui repose sur la pression hydrostatique et la porosité des capillaires. Le filtrat qui pénètre dans le tubule rénal, très semblable au plasma, est formé de tous les éléments du sang hormis les éléments figurés et les protéines (mis à part les plus petites). C’est ainsi que les capsules de Bowman sont capables de filtrer le plasma avec un débit de d’environ 125 ml/min soit 60 fois le volume sanguin par jour, ce qui représente environ 180 l par jour. La clairance rénale diminue généralement en cas d’insuffisance rénale et avec l’âge.

La filtration est un phénomène passif, non sélectif, laissant traverser les molécules de poids moléculaire inférieur à 60 000 Daltons. Seule la fraction libre non fixée aux protéines plasmatiques sera filtrée (figure 5.2).

Figure 5.2 La filtration glomérulaire M : molécule non ionisée ; MI : molécule ionisée ; PM : molécule liée ; P : protéine.

Environ 99 % du filtrat sera réabsorbé par la suite.

Sécrétion tubulaire proximale

La sécrétion implique le passage de la molécule du plasma vers l’urine. Elle a lieu principalement au niveau du tube proximal et des tubes collecteurs. Elle permet :

• l’élimination de certaines substances inutiles ou en excès dans le sang ;

• le maintien du pH sanguin par le contrôle de la sécrétion des H⁺.

Il s’agit d’un processus actif, nécessitant des transporteurs comme les transporteurs d’anions organiques (OAT et OATP) ou les transporteurs de cations organiques (OCT) (tableau 5.1). Il s’agit donc d’un phénomène saturable, pouvant être bloqué par des inhibiteurs des transporteurs. Différentes molécules partageant le même transporteur peuvent entrer en compétition, ce qui retarde d’excrétion et prolonge la durée d’action du ou des médicament(s).

Tableau 5.1

Les médicaments sécrétés au niveau rénal

Acides	Bases
Pénicilline	Choline
Chlorothiazide	Hexaméthonium
Salicylates	Tétraméthylammonium
Diodone	N-méthylnicotinamide
Probénécide	Dopamine
Acide p-aminohippurique	Dérivés de la guanidine
Glucuroconjugués	Quinine
Sulfoconjugués