Welche gruppe von rezeptoren gibt die schnellste antwort?
Pharmakodynamik
Die biologische Wirkung eines Arzneimittels hängt mit der Plasmakonzentration des Arzneimittels zusammen, siehe Abbildung 1 – Beziehung zwischen Pharmakokinetik und Pharmakodynamik.
Dosis, Konzentration und Wirkung
Molekulare Targets für Medikamente
Molekulare Targets für Medikamente werden oft als Rezeptoren bezeichnet, aber es gibt eine Reihe unterschiedlicher Zielstrukturen:
- Rezeptoren
Ein Rezeptor ist eine Proteinstruktur in der Zellmembran oder im Inneren der Zelle, die mit einem körpereigenen Signalstoff (Liganden) interagiert, Zum Beispiel ein Neurotransmitter.
Der häufigste Typ ist der G-Protein-gekoppelte Rezeptor in der Zellmembran. Rezeptoren machen etwa die Hälfte aller molekularen Angriffspunkte für Medikamente aus. Beta-Rezeptoren sind zum Beispiel Angriffspunkte sowohl für beta-stimulierende als auch für Beta-Blocker.
Es gibt zwei Arten von Ionenkanälen – spannungsgesteuert und ligandengesteuert.
Ein ligandengesteuerter Ionenkanal kann auch als ionotroper Rezeptor bezeichnet werden. So blockiert beispielsweise die Lokalanästhesie Natriumkanäle in den Zellmembranen der Nervenfasern.
- Enzyme
Enzyme stellen die zweitgrößte Gruppe molekularer Angriffspunkte für Medikamente dar. Es gibt viele verschiedene Arten von Enzymen, wie z. B. Synthasen, Kinasen, Hydrolasen, Transferasen und mehr.
ACE-Hemmer sind Beispiele für enzymhemmende Medikamente.
- Viele
- Zellmembranen besitzen einen speziellen Transportmechanismus, der den Transfer physiologisch wichtiger Moleküle ermöglicht. Zum Beispiel kann es sein: Der Glukosetransporter in der Darmschleimhaut, die Natrium-Kalium-Pumpe oder die Proteine, die die Wiederaufnahme von Neurotransmittern durchführen. Aus pharmakologischer Sicht sind Transportproteine besonders wichtig für den Transfer von Wirkstoffmolekülen in die Blut-Hirn-Schranke, den Magen-Darm-Trakt, die Nierentubuli, die Gallenwege und die Plazenta.
Neben den oben genannten molekularen Angriffspunkten gibt es auch andere Angriffspunkte für Medikamente, darunter Strukturen in Bakterien und Viren.
Auch im Bereich der neuartigen Therapien, zu denen beispielsweise Gentherapien und modifizierte Zellen gehören, geht die Entwicklung rasant voran.
Mögliche Wirkungen, wenn ein Medikament an seine Zielstruktur bindet
- Agonismus
Die Zielstruktur wird auf die gleiche Weise stimuliert wie durch die körpereigene die Signalsubstanz.
Beispiel: Beta-2-Stimulatoren wirken auf Beta-Rezeptoren im Bronchialbaum und bewirken eine Bronchodilatation.
- Antagonismus
Die Zielstruktur wird durch das Arzneimittel blockiert oder gehemmt, so dass der endogene Ligand nicht binden und seine Wirkung nicht entfalten kann.
Beispiel: Betablocker binden an adrenerge Beta-Rezeptoren und verhindern, dass adrenerge Neurotransmitter wirken.
- Partieller Agonismus
Das Medikament stimuliert die Zielstruktur, löst aber nur einen Teil der maximal möglichen biologischen Wirkung aus, egal wie hoch die Konzentration ist.
Beispiel: Buprenorphin, ein partieller Agonist auf μ- (my-) Opioidrezeptoren.
- Modulation
Die molekulare Struktur der Zielstruktur und damit auch sein physiologischer Zustand und seine Funktion.
Beispiel: Benzodiazepine modulieren den GABA-A-Rezeptor, so dass die GABA-Wirkung verstärkt wird.
Wirkstoffkonzentration und Wirksamkeit
Die Wechselwirkung zwischen einem Medikament und seinem Zielmolekül ist in der Regel reversibel.
Das bedeutet, dass sich die Wirkung auf die Konzentration des Arzneimittels bezieht. Einige Medikamente, wie z.
B. Aspirin, üben eine irreversible Wirkung auf das Ziel aus, oft indem sie eine irreversible Bindung eingehen. Daher korreliert die Wirkung bei solchen Arzneimitteln nicht mit der Konzentration des Arzneimittels im Blut und die Wirkung kann Tage oder Wochen nach der Ausscheidung des Arzneimittels aus dem Körper anhalten.
Die Konzentration, die erforderlich ist, um eine Die klinisch relevante Wirkung eines Medikaments hängt zum Teil von der Affinität des Medikaments (wie leicht es bindet) zur Zielstruktur und zum Teil von der Fähigkeit des Medikaments ab, bei der Bindung eine Reaktion auszulösen, die zusammenfassend als Potenz des Medikaments bezeichnet wird.
Leider sind Medikamente selten vollständig selektiv für eine Zielstruktur, sondern können z.B.
an mehrere verschiedene Rezeptoren oder denselben Rezeptortyp in verschiedenen Organen binden, was zu unerwünschten Effekten (Nebenwirkungen) führen kann. Je höher die Konzentration, desto größer das Risiko von Nebenwirkungen. Das therapeutische Fenster des Arzneimittels beschreibt, wie groß der Spielraum zwischen Konzentrationen, die die gewünschte Wirkung erzielen, und Konzentrationen, die schwerwiegende Nebenwirkungen verursachen, ist.