Es ist bekannt, dass die sekundäre pharmakologische Reaktion infolge der Wechselwirkung eines Arzneimittels mit einem Rezeptor entsteht. Da der Rezeptor eine bestimmte molekulare Struktur darstellt, muss auch die Wechselwirkung durch die molekulare Natur des Arzneimittels und des Rezeptors bestimmt sein. Während die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Arzneimittel in den meisten Fällen gut erforscht sind, kann dies vom Rezeptor noch nicht gesagt werden.
In den Arbeiten von P. Ehrlich, C. Bernard, N.P. Krawkow und anderen Autoren wurden erstmals originelle Hypothesen über die pharmakologische Rezeption formuliert. Insbesondere wies P. Ehrlich auf bestimmte Gruppen von Makromolekülen hin, mit denen chemische Substanzen wechselwirken können.
Die Allgemeinheit dieser Theorien besteht darin, dass der Versuch unternommen wurde, den Wirkmechanismus pharmakologischer Präparate auf der Grundlage der Konzeption zu analysieren, dass die pharmakologische Antwort nach der Adsorption an den Rezeptor entwickelt wird. Es wird angenommen, dass dem Wirken pharmakologisch aktiver Substanzen ein physikalischer Adsorptionsprozess zugrunde liegt mit allen sich daraus ergebenden Konsequenzen.
Die weitere Entwicklung dieser Ansätze fand in den Arbeiten von Stephenson statt. Er behauptete, dass in einer Reihe von Fällen die Aktivität pharmakologischer Präparate nicht proportional zur Zahl der besetzten Rezeptoren ist. Arzneimittel, die bei sehr geringer Zahl von Rezeptoren die maximale biologische Reaktion für dieses Organ hervorrufen, werden als hocheffektiv betrachtet.
Modelle der Arzneimittel-Rezeptor-Interaktion
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Einfache Besetzungstheorie: Der durch ein Arzneimittel hervorgerufene Effekt ist proportional zur Größe der von diesem Arzneimittel besetzten Rezeptoroberfläche. Maximale Wirkung wird erreicht, wenn alle Rezeptoren vom Arzneimittel besetzt sind.
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Komplexe Besetzungstheorie: Neben der Rezeptor-Affinität muss das Arzneimittel auch eine eigene intrinsische Aktivität besitzen, um eine biologische Reaktion auszulösen.
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Konzept der Bindungsgeschwindigkeit: Die Aktivität eines Arzneimittels hängt von der Geschwindigkeit der Bildung des Arzneimittel-Rezeptor-Komplexes ab, nicht von der Sättigung der Rezeptoren.
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Konzept des aktivierten Übergangszustands: Der Arzneimittel-Rezeptor-Komplex kann in einen hochenergetischen aktivierten Zustand übergehen, der das pharmakologische Wirken bestimmt.
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Aktivierung des Calciumtransports: Die Wechselwirkung von Agonisten mit Rezeptoren führt zur Aktivierung des Calciumtransports, abhängig von der Zahl der besetzten Rezeptoren.
Kinetik der Arzneimittel-Rezeptor-Interaktion
Die Bildung des Arzneimittel-Rezeptor-Komplexes hängt von der Komplementarität beider Partner ab, die durch Zwischenmolekularkräfte bedingt ist. Diese Kräfte erzeugen ein starkes Kraftfeld an der Rezeptoroberfläche, das das diffundierende Arzneimittelmolekül anzieht. Die Stärke des Rezeptor-Kraftfeldes bestimmt die unterschiedliche Geschwindigkeit des „Beschusses“ des Rezeptors durch das Arzneimittel.
Die Geschwindigkeit der Komplexbildung lässt sich durch die Fickschen Diffusionsgesetze beschreiben. Dabei spielen die anziehenden und abstoßenden Kräfte zwischen Arzneimittel und Rezeptor eine wichtige Rolle. Insbesondere können abstoßende ionische Kräfte die Interaktion erheblich behindern.
Häufig gestellte Fragen
Was sind Rezeptoren?
Rezeptoren sind bestimmte molekulare Strukturen, mit denen Arzneimittel wechselwirken können, um eine pharmakologische Reaktion auszulösen.
Wie können Arzneimittel mit Rezeptoren interagieren?
Arzneimittel können über physikalische Adsorptionsprozesse mit Rezeptoren wechselwirken. Dabei spielen Zwischenmolekularkräfte wie Anziehung und Abstoßung eine entscheidende Rolle.
Welche Theorien gibt es zur Arzneimittel-Rezeptor-Interaktion?
Es gibt verschiedene Theorien wie die einfache Besetzungstheorie, die komplexe Besetzungstheorie, das Konzept der Bindungsgeschwindigkeit und das Konzept des aktivierten Übergangszustands.
Wie beeinflusst die Calciumaktivierung die Arzneimittel-Rezeptor-Interaktion?
Die Wechselwirkung von Agonisten mit Rezeptoren führt zur Aktivierung des Calciumtransports, was von der Zahl der besetzten Rezeptoren abhängt und wichtig für Vorgänge wie Muskelkontraktion ist.
Wie lässt sich die Kinetik der Arzneimittel-Rezeptor-Interaktion beschreiben?
Die Kinetik der Komplexbildung zwischen Arzneimittel und Rezeptor kann durch die Fickschen Diffusionsgesetze beschrieben werden, wobei Zwischenmolekularkräfte eine entscheidende Rolle spielen.