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Los modelos PBPK fueron desarrollados en los años 70 del siglo pasado, con aplicaciones
en el campo de la farmacocinética y dirigidos especialmente a estudios de
biodistribución de fármacos en tejidos específicos. Este tipo de modelos constituye una
alternativa a modelos empíricos utilizados frecuentemente en farmacocinética como los
modelos compartimentales y reciben su nombre por la utilización, en las ecuaciones de
estos modelos, de parámetros con entidad fisiológica como son el flujo sanguíneo, la
permeabilidad de las membranas, los coeficientes de reparto tejido/plasma o las
isotermas de fijación a componentes intracelulares como proteínas o ácidos nucléicos
(An G & Morris ME. 2012). Posteriormente se han visto otras aplicaciones en
farmacodinamia o a nivel de farmacología de sistemas (Schmidt S y cols. 2019, Polak S y
cols. 2019).
Una de las primeras aportaciones en este campo fue el programa STELLA® desarrollado
en la década de los años 80 del siglo pasado (Mikulecky DC. 1990). Este programa, del
que se han realizado varias versiones, se basa en un modelo PBPK que incorpora
información sobre la solubilidad del fármaco, cinética de disolución en medios
biorrelevantes, información fisiológica sobre el tracto gastrointestinal como
vaciamiento gástrico de sólidos y líquidos o permeabilidad intestinal. Paralelamente la
información relativa a la liberación y absorción gastrointestinal del fármaco, enlaza con
un modelo farmacocinético compartimental que permite predecir los niveles
plasmáticos del fármaco para diferentes formas farmacéuticas para la administración
por vía oral como cápsulas, comprimidos de liberación inmediata o comprimidos de
liberación sostenida, entre otras formulaciones, como se observa en la figura 5
(Chakraborty S y cols. 2015). También se ha utilizado este programa para simular el
comportamiento biofarmacéutico de formas farmacéuticas destinadas a otras vías de
administración, como por ejemplo el uso de aerosoles para la administración por vía
pulmonar (Eedara BB y cols. 2019).

Figura 5.- Modelo PBPK incorporado en el programa STELLA® que integra información sobre
la solubilidad del fármaco, cinética de disolución en medios biorrelevantes, cinética de

vaciamiento gástrico y permeabilidad, así como información farmacocinética que permite
predecir los niveles plasmáticos de fármacos para diferentes formas farmacéuticas de
administración oral (Chakraborty S y cols. 2015). Reproducido con permiso.

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