Phamarkodynamik

Pharmakodynamik beschreibt die Wirkung des Pharmakons auf den Organismus,wobei bei Pharmakokinetik die Wirkung des Organismus auf das Pharmakon beschreibt.

Die Wirkung eines Arzneistoffes auf den Körper, bzw. die Wirkung des Pharmakons auf den Organismus.

Der Wirkort ist beim Menschen und der Wirkmechanismus ist rezepetorvermittelt.

Zu den Rezeptor vermittelten gehören,

• Membranrezeptoren

• Intrazelluläre Rezeptoren

• Enzyme

• Transporter

Membranständiges oder intrazelluläres Protein, das zur Aufnahme von Reizen(Licht,Druck) und endogenen Signalen(Neurotransmitter, Hormone) angelegt ist und nach Bindung eines Liganden eine spezifische Wirkung hervorruft.

Es gibt außerdem den sog. spezifischen bipologischen Reaktionspartner für ein Pharmakon, welche eine pharmakologische Wirkung macht, im engeren Sinne Enzyme, Strukturproteine und Rezeptoren im engeren Sinne.

Ligand:

• Meist ein kleines Molekül, das an ein biologisches Makromolekül bindet. Körpereigen beschreibt es die Signaltransduktion und körperfremd bei einem Gift(Toxikologie).

Agonist:it

• Ligand eines Rezeptors, der eine eine Rezeptorantwort erzeugt, also eine intrinsische Aktivität aufweist

Intrinsische Aktivität:

• Wirkung eines Arzneistoffes in Bezug auf einen definierten pharmakologischen oder therapeutischen Effekt

Wir haben einen First Mssenger extrazellulär und einen Second Messenger intrazellulär. Die SecondMessenger können zum Beispiel sein,

• cAMP

• cGMP

• DAG

• IP3

• Ca2+

Es gibt verschiedene Rezeptortypen wie,

• Ionen-gekoppelte Rezeptoren

• G-Protein gekoppelte Rezeptoren

• Enzym-gekoppelte Rezeptoren

• Intrazelluläre Rezeptoren

• Ionenkanal - Liganden gesteuert - Rezeptortyp I

  • Extrazellulär können binden Ach, ATP, GABA, Glycin, Nicotin, Diazepam, Diazoxid, Minoxidil

  • Intrazellulär können dann Na, K, Ca und Cl einfließen

  • Hier sind Kanal und Rezeptor ein Protein, der Wirkungseintritt ist sehr schnell, im Mikro-bzw. Milisekundenbereich

• Ionenkanal - Spannungsabhängig - Rezeptortyp I

  • Extrazellulär können TTX(Tetrodotoxin), Lidocain, Chindin, Amiodoran, Nifedipin, Dilitiazem, Verapamil

  • Intrazellulär Einführung von Na, K, Ca2+

  • Bsp. hier ist der L-Typ-Calciumkanal, hier können Calciumkanalblocker eingesetzt werden bspw. Therapeutika bei Hypertonie, Arrhythmien und Angina Pectoris

• G-Protein-gekoppelte Rezeptoren(GPCR) - Rezeptortyp II

  • Extrazellulär können Ach, Adrenalin, Noradrenalin, Dopamin Histamin Adenosin, ATP, Angiotensin II, Muscarin, Atropin binden wie auch Morphin, Losartan, Sumatriptan

  • G-Protein gekoppelte Rezeptoren gehören zu der größten Familie der Zelloberfläche-Rezeptoren

    • sind beteiligt am Sehen, Riechen, Erregungshemung

    • wirken indem sie die Aktivität eines weiteren membrangebundenen Zielproteins regulieren

    • Signaltransduktion wird durch ein intrazellulär an der Membran verankertes G-Protein vermittelt

    • der Wirkungseintritt ist schnell, im Sekundenbereich

• Enzym-gekoppelte Rezeptoren Rezeptor Typ III

  • Extrezellulär können Insulin, PDGF, EGF, Cytokine, Erythropoietin binden

  • Es kommt zur Homo- oder Hetereodimerisierung, Autophosphorylierend, der Wirkungseintritt ist langsam, anhaltend meist Gen-regulatorisch

  • Bsp: Rezeptor-Tyrosinkinasen, diese haben eine extrazelluläre Ligandenbindungsdomäne für Insulin und eine Intrazelluläre Effektordomäne

• Nukleäre und cytosolische Rezeptoren

  • Extrazellulär: Glucocorticoide, Testosteron, Estradiol, Thyroxin, Vitamin D, Tamoxifen, Fibrate, Gliatzone

  • Homo- oder Heterodimerisierung

  • Wirkungseintritt ist langsam, langanhaltend

  • nukleäre Rezeptoren können gelöst im Cytosol oder im Kern vorliegen

  • DNA-Transkription regulierende Rezeptoren

  • Bsp: Glucicoritcoid-Rezeptor

    • Stoffwechselwirkung sind verantwortlich für die Nebenwirkungen wie zum Beispiel bei Cushing-Schwelle

• Cytosolische Rezeptoren - Rezeptor Typ IV

  • Extrazellulär: Stickstoffmonoxid, Vitamin K, Coffein, Cyanid, Coumarin, ASS, Theophyilin, Sildenafil, Captopril, Allopurinol, Penicilin

  • Bsp.: Stickstoffmonoxid-Rezeptor, Lösliche Guanylatcyclase

    • Extrazellulär ANP und BNP

    • GTP wird durch die Guanylatcyclase zu cGMP, cGMP wird durch die PDE5(Phosphodiesterease-5) zu GMP

      • Es kommt durch Viagra zur Hemmung der PDE5 und somit wird cGMP gesteigert und der glatte Muskel relaxaxiert

      • 
        

Agonist:

• ruft an Rezeptor gleichen oder höheren Effekt hervor, wie der physiologische Transmitter

Antagonist:

• hebt biologische Wirkung eines Agonisten auf oder reduziert sie

Intrinische Aktivität (ISA):

• Maximaleffekt / Theoretisch möglicher Maximaleffekt

Partieller Antagonist / Agonist:

• niedrige ISA(Intrinsische Aktivität) als physiologischer Agonist

  • Inaktives System + partieller A(nta)gonist = agionistisch

  • Aktives System + partieller A(nta)gonist = antagonistisch

Nach dem sog. Schlüssel-Schloss-Prinzip

• Annäherung des Liganden(physiologischer Transmitter oder Pharmakon) erfolgt passiv durch Diffusion

• Die Ausrichtung erfolgt z.B. durch die räumlichen Gegebenheiten oder auch durch weite wirkende ionische Kräfte

• Bindungspartner können durch ionische, elektrostatische, Dipol-Wechselwirkungen, hydrophobe oder Van-Walls-Kräfte fixiert und stabiliert werden

• je optimaler der Rezeptor und der Ligand räumlich zusammenpassen, desto besser erfolgt die Fixierung, wie ein passender Schlüssel im Schloss

Pharmakon-Rezeptor-Komplex

Oft eine Meist lockere Bindung, reversibel, es entwickelt sich ein dem Massenwirkungsgesetz folgendes Gleichgewicht zwischen freien und gebundenen Reaktionspartnern

• Kovalente Bindungen sind die Ausnahme, wie zum Beispiel bei COX-ASS, Zytostatika und Schwermetalle

Potenz(potency):

• Dosis oder Konzentration eines Werkstoffs, welche einen definierten phamarkologischen Effekt erzeugt, Vergleichsparameter für die Potenz sind EC50-Werte

Wirksamkeit:

• Wirkung eines Wirkstoffs in Bezug auf einen definierten pharmakologischen oder therapeutischen Effekt.

EC50/ED50:

• Effektive Konzentration/Dosis, die 50% der maximalen Wirkung erzeugt