Schlüssel-Schloss-Prinzip
Neurotransmitter aktivieren alle Rezeptortypen ihrer “Klasse”
Pharmaka und Drogen aktivieren u.U. nur einzelne spezifische Rezeptoren der “Klasse”
“Bindungsaffinät” = Ausmaß der Anziehungen zwischen Ligand und Rezeptor
“Intrinsische Aktivität” = Fähigkeit eines Liganden, einen Rezeptor zu aktivieren
Kompetetive Liganden: Drugs, die mit dem Neurotransmitter um die Bindungsstelle am Rezeptor konkurrieren
Nicht-kompetitve Linganden: Drugs, die an einer anderen Stelle des Rezeptors binden als der Neurotransmitter
Dosis-Wirkungskräfte können Potenz und Sicherheit von Medikamenten oder Drogen beschreiben
Affinität
Bindungsaffinität = Ausmaß der Anziehung zwischen Ligand (NT/Drug) und Rezeptor
geringe Affinität: Drug bindet selten und eher schwach am RT
hohe Drug-Konzentration nötig für Effekt
hohe Affinität: Drug bindet häufig und stark am RT
geringe Konzentration nötig
höhere Affinität bindet an mehr Rezeptoren (gleiche Konzentration von geringer und höherer)
Agonistische und antagonistische Wirkung
Agnoistische Wirkung (ähnliche Wirkung wie Transmitter)
Kompetetiv:
Exogener Ligand (Drug) aktiviert Rezeptor (agonistische Wirkung)
Konkurrenz, also kompetitiv
Nicht-kompetitiv:
Exogener Ligand (drug) und endogener Ligand aktiviert Rezeptor (agonistische Wirkung)
andere Bindungsstelle, nicht kompetitiv
Antagonistische Wirkung
Kompetetiv: Exogener Ligand (Drug) aktiviert Rezeptor nicht (antagonistische Wirkung)
Nicht-kompetitiv: Exogener Lignad und endogener Ligand aktiviert Rezeptor nicht (antagonistische Wirkung)
Dosis-Wirkungsbeziehungen
Dosis-Wirkungs-Kurve
Beziehung zwischen Drogendosis und ihrer Wirkung
beschreibt Potenz (Effektvität) und Sicherheit einer Drug
Potenz/Wirkstärke
Minimale Dosis, die nötig ist, um gewissen Effekt zu erhalten
je höher, desto eher
Spektrum
zwischen minimaler und maximaler Wirkung (Steilheit der Kurve)
Maximaleffekt eines Wirkstoffs
Mittlere Effektivdosis ED 50
Dosis, bei der Droge ihren halb maximalen Effekt hat
Punkt der stärksten Steigung
kleine Veränderung der Dosis führt zu großer Veränderung in der Wirkung
Mittlere letale Dosis LD 50
Dosis, bei der 50% der Versuchstiere sterben
Nicht-monotone Dosis-Wirkungskurve
steigende Dosis > steigende Wirkung
höhere Dosis > sinkende Wirkung
alle hoch affinierten Rezeptoren besetzt
Bindung an “wenig affine Rezeptoren” (Secondary Binding)
Unterdrückung von Responses
Therapeutischer Index
Abstand zwischen ED50 und LD50 einer Droge
Trennung effektiver Dosis (Potenz) und tödlicher Dosis (Sicherheit)
je höher der therapeutische Index, desto sicherer die Droge
Toleranz
bei fortschreitender Einnahme einer Droge (konstante Dosis) kommt es zu immer weniger Effekten
erhöhter metabolischer Abbau vor Einfluss auf Gehirn / Zielgewebe (z.B. in der Leber)
veränderte Sensitivität der Zielgewebe durch Veränderung der Rezeptoren-Anzahl (Hoch- und Herunterregulation; funktionelle Toleranz)
Up-Regulation
wiederholte Einwirkung antagonistischer Droge
Up-Regulation verfügbarer RT (mehr RT)
wirkt Drogeneffekt entgegen
Down-Regulation
wiederholte Einwirkung agonistischer Droge
Down-Regulation verfügbarer RT (weniger RT)
Kreuztoleranz: generalisierte Toleranz für alle Drogen/Medikamente derselben chemischen Klasse
Präsynaptische Mechanismen der Drogenwirkung
Synthese von Neurotransmitter gehemmt
keine Synthese von NT
z.B. PCPA hemmt Serotoninaufbau
Axonaler Transport gehemmt
NT (oder Stoff-Grundlage) kommen nicht vom Soma zum Endknöpfchen
z.B. Colchizin bei Gicht
Leitung der APs blockiert
Blockade spannungsgesteuerter Natriumkanäle > kein Na-Einfluss > keine Depolarisation
z.B. TTX (Gift Kugelfischen, Kraken, Seestern)
Speicherung von NT in Vesikeln verschlechtert
Aufname gestört, Entweichung (Vesikel löchrig) und Abbau in Präsynapse
z.B. Reserpin, früher Psychopharmaka und Blutdrucksenker
Freisetzung der NT gehemmt / verstärkt
blockierte Calcium-Kanäle, blockierte Exozytose
z.B. durch Verapamil (Blutdrucksenker)
Überfreisetzung von Katecholamine, verstärke Informationsweitergabe
z.B. Amphetamine
Aufbau neuer Calciumkanäle, enorme Depolarisation, verstärkte Informationsweitergabe
z.B. Gift der Schwarzen Witwe
Veränderte Freisetzung der NT durch RT in Präsynapse
Blockade der Auto-RT (Antagonist) > anhaltende Ausschüttung
Stimulierung der Auto-RT > verminderte Ausschüttung
z.B. Koffein (Antagonist am Auto-RT)
NT-Wiederaufnahme in Präsynapse gestört
längere Wirkung im synaptischen Spalt
z.B. Kokain, Amphetamine, Antidepressiva (SSRI)
NT-Abbau gestört
Hemmung Enzyme im synaptischen Spalt, daher längere Wirkung
z.B. MAO-Hemmer
Postsynaptische Mechanismen der Drogenwirkung
Hemmung Enzym AChE (Abbau ACh)
längere Wirkung ACh
z.B. Physostigmin
Veränderung der Anzahl von RT
mehr RT auf Postsynapse > mehr Ioneneinstrom
z.B. Alkohol erhöht Anzahl der GABA-RT
Blockade der RT
Curare blockiert den ACh-RT > kein Na-Einstrom
Antipsychotika blockieren DA-RT
Aktivierung der RT
Nikotin aktiviert ACh-RT
Modulation von 2nd messenger
Lithium hemmt 2nd messenger cAMP > gehemmte Infoweitergabe
Neuroleptika - Antipsychotika
bei Psychosen
Medikamente zur Behandlung von Psychosen mit sedierender Wirkung
z.B. Schizophrenie-Behandlung
Haloperidol - typische Neuroleptika: selektive Dopamin D2 Rezeptor-Antagonisten (antipsychotisch bis schlafherbeiführend, beruhigend)
Clozapin - atypische Neuroleptika: weniger unerwünschte Nebenwirkungen (weniger antipsychotische Wirkung, antagonistisch auf 5HT-RT)
Antidepressiva
Depression als häufigste Form affektiver Störungen, Medikament gegen Depression
Verstärkung der Monoamine
längere Verweildauer im synaptischen Spalt
stimmungsaufhellend
Medikamente erster Generation: MAOIs (Monoaminooxidase-Hemmer) und Trizyklische-Antidepressiva
längere Wirkung (NA, 5-HT) durch Hemmung von Wiederaufnahme
Medikamente zweiter Generation: Selektive (“nur” Serotonin) 5-HT Wiederaufnahmehemmer (SSRIs, Fluoxetine, Citalopram, Sertralin)
Ketamine als neuer Wirkstoff
wirken ähnlich wie Placebo-Effekt
beeinflussen Maltonin (Schlaf-Wach-Rhythmus)
Anxiolytika
Tranquilizer - unterdrücken ZNS-Aktivität
angstlösend, angsthemmend
in hoher Dosis: muskelrelaxierend, krampflösend, sedativ, hypnotisch
Einsatz bei Angststörungen, Phobien, Panikstörungen
10% Bevölkerung, Prävalenz (Verbreitung),
Inzidenz = Neuerkrankungen
Benzodiazepine, früheres Mittel (Diazepam, Valium)
Bindung an GABAa-Rezeptor (Agonist), verstärkte inhibitorische Effekte
längere Öffnung (Hyperpolarisierung der Postsynapse)
zentralnervös dämpfende Wirkung
kann zu retrograde Amnesien führen
Buspiron,
Opiate
Stoffe aus Saft des Schlafmohns
Morphium und Kodein
Opiode = alle morphinartige wirkende Substanzen
Rezeptoren v.a. im limbischen System und Hpothalamus, Locus coeruleus mid zentrales Höhlengrau
exogene Opiode
halbsynthethisch hergestellt (Heroin aus Morphium)
vollsynthetisch hergestellt (Fentanyl, Methadon)
endogene Opiode
Enkelphaline, Endorphine, Dynorphine, Nozizeptine
schmerzlindernde Wirkung (zentrales Höhlengrau), euphorischeren (DA-Ausschüttung),
Cannabionoide
Wirkung durch THC
zwei Rezeptoren (substantia nigra, hippocampus, cerebraler Kortex, Kleinhirn)
CB1 im ZNS
CB2 im Immunsystem
exogene Cannabinoide
Haschisch
Marihuana
endogene Cannabionoide
Anandamide, 2-AG
Schmerzreduktion, Blutdrucksenkung, Augeninnendrucksenkung, Übelkeitverringerung, Hunger stimulierend
Wirkung als retrograde Botenstoff
retrograde Neurotransmitter
Ausschütting von NT von Postsynapse zur Präsynapse
Öffnung spannungsgesteuerter Calciumkanäle in Postsynapse bei Depolarisation durch AP
Ca führt zu Spaltung von Enzymen > Zusammenbau Cannabinoid
bindend an CB1-Rezeptor der Präsynpase (metabotrop)
Lösung von G-Protein in Präsynapse und Blockierung präsynaptischer Calciumkanäle (Austrom in extrazellulären Raum)
Freisetzung von GABA und Glutamat gestört
Kokain
Aufputschmittel (Stimulanzien)
antriebs- und leistungssteigernd, stimmungshebend, aktivierend
Blockade normaler inhibitorischer Effekte, Steigern exizitatorische Effekte höheres postsynaptisches Potential)
“Crack”, geschnupfte oder gerauchte Einnahme
sehr geringe LD50: 1g
Art der Aufnahme bestimmt Wirkung (ZNS - stimulierend, Peripherie - hemmend)
vermehrte Ausschüttung von NA und DA und gehemmte Wiederaufnahme in Präsynapse (erhöhte Transmitterkonzentration)
neurotoxische Wirkung und (bei Überdosierung) Veränderungen im cerebralen Blutfluss
starke Entzugssymptomatik
in utero: irreversible Langzeitschäden
Amphetamine
ähnlich den Katecholaminen
Wirkung ähnlich wie Kokain
Erhöhung DA und NA im synaptischen Spalt (Sekretion auch ohne AP)
potenzieren AP-induzierte Transmitterfreisetzung
blockierte Wiederaufnahme von Katecholaminen
Konkurrieren mit Monoaminen um MAO
höhere Aktivierung: Wachheit, Konzentratiosnfähigkeit, Euphorie, verminderter Appetit
Langzeitfolgen: schnelle Toleranzentwicklung, Schlaflosigkeit, Gewichtsverlust, Abbau kognitiver Leistungsfähigkeit, ZNS-Schäden, schizophrene Sympotmatik
Halluzinogene
Veränderung der Wahrnehmung
LSD, Mescaline, Psilocybin
Wirkung über serotonerge Rezeptoren (5-HT2) und ACh-System
PCP, antagonisiert NMDA-Rezeptor
Stimulation DA-Freisetzung
Hippocampus und Cyrus Cinguli schrumpfen, Gedächtnisverlust
MDMA, agonistische Wirkung am 5-HT2-Rezeptor
Reduktion von 5-HT Metaboliten und 5-HT Transportern
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