Thải trừ thuốc qua thận là con đường thải trừ phổ biến nhất.
4.1. Lọc ở cầu thận
Thuốc được đào thải qua thận bằng cách lọc ở cầu thận (thụ động) hoặc bài tiết ở ống thận (chủ động). Chúng cũng có thể được tái hấp thu từ dịch lọc qua lớp biểu mô ống thận, thường là bằng cách khuếch tán thụ động. Lọc cầu thận là một quá trình thụ động loại bỏ các phần tử nhỏ (nhỏ hơn kích thước của albumin).
Do đó, các loại thuốc có liên kết cao với protein không được lọc ra khỏi huyết tương và vẫn nằm trong máu còn các thuốc phân tử nhỏ không liên kết với protein sẽ bị đào thải nhanh chóng.
Ví dụ: Các loại thuốc tim mạch (digoxin, procainamid), thuốc kháng sinh (nhóm aminoglycosid, macrolid…) thường được lọc ở cầu thận.
4.2. Bài tiết thuốc
Xảy ra ở ống lượn gần và qua trung gian của các chất vận chuyển tích cực và bơm trao đổi theo cơ chế chủ động, nhờ đó thuốc được vận chuyển từ máu vào ống thận. Quá trình này bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau:
- Liên kết protein
- Lưu lượng máu thận
- Cạnh tranh giữa các chất nền đủ điều kiện cho cùng một đơn vị vận chuyển. Ví dụ: Chất nền vận chuyển axit (kháng sinh β-lactam, Furosemide, Hydrochlorothiazide, Probenecid), Chất nền vận chuyển nucleoside (Zidovudine, Ribavirin, Gemcitabine)…
- Nồng độ của thuốc
Các thuốc có tính kiềm ( dopamin, thuốc kháng histamin …) được bài tiết theo hệ thống vận chuyển anion. Các thuốc có tính axit (penicillin, indomethacin…) được bài tiết theo hệ thống vận chuyển cation.
4.3. Tái hấp thu ở ống thận
Sự tái hấp thu có thể chủ động hoặc thụ động, xảy ra ở ống lượn xa và ống góp. Hầu hết các loại thuốc được tái hấp thu theo cơ chế thụ động không cần năng lượng bằng cách khuếch tán.
- Sự khuếch tán thụ động xảy ra dọc theo một gradient do sự loại bỏ nước khỏi lòng ống và bị ảnh hưởng mạnh bởi tốc độ dòng nước tiểu.
- Sự tái hấp thu thuốc bị ảnh hưởng bởi một phần của thuốc không được ion hóa (chỉ thuốc không được ion hóa mới có thể được kích hoạt hấp thụ lại một cách thụ động) và khi đến lượt nó thì lại bị ảnh hưởng bởi độ pH của nước tiểu. Thuốc được ion hóa sẽ lưu lại trong nước tiểu và thải ra ngoài.
- Chỉ những thuốc giống với chất nền tự nhiên có sẵn về mặt hóa học mới được tái hấp thu bằng cách vận chuyển tích cực như glucose, axit amin, vitamin A – vitamin D – vitamin E – vitamin K….