Nakon gutanja, ubrizgavanja, udisanja ili apsorpcije (putem kože, sluznice ispod jezika ili sluznice obraza), većina lijekova ulazi u krvotok i cirkulira kroz tijelo. (Vidi također Definicija dinamike lijekova.) Neki lijekovi se daju izravno u područje gdje su potrebni. Primjerice, kapi za oči stavljaju se izravno u oči. Lijekovi tada djeluju u interakciji sa stanicama ili tkivima (ciljna mjesta) gdje dovode do željenih učinaka. Ta se interakcija naziva selektivnost.
Selektivnost je stupanj u kojem lijek djeluje na određenom mjestu u odnosu na druga mjesta u tijelu.
Relativno neselektivni lijekovi utječu na različita tkiva ili organe. Na primjer, atropin, lijek za opuštanje mišića probavnog trakta, također može opustiti mišiće u očima i dišnom putu.
Relativno selektivni lijekovi, na primjer nesteroidni protuupalni lijekovi (nesteroidni antireumatici, NSAR ili engl. nonsteroidal anti-inflammatory drugs, NSAID) poput aspirina i ibuprofena (vidi Neopioidni analgetici), djeluju na sva mjesta gdje je prisutan upalni proces.
Visoko selektivni lijekovi utječu uglavnom na jedan organ ili sustav. Primjerice, digoksin, koji se koristi u liječenju zatajivanja srca, djeluje gotovo isključivo na srce, povećavajući srčanu učinkovitost. Lijekovi koji se koriste u liječenju nesanice djeluju na živčane stanice u mozgu.
Kako lijekovi znaju gdje moraju izvršiti svoje zadaće? Odgovor uključuje način njihova međudjelovanja sa stanicama ili tvarima kao što su enzimi.
Receptori na stanicama
Većina stanica na svojoj površini ima mnogo različitih tipova receptora. Receptor je molekula sa specifičnom trodimenzionalnom strukturom, zbog čega se za receptor mogu vezati samo tvari koje su za njega precizno oblikovane - kao što se ključ uklapa u svoju bravu.
Receptori omogućuju da prirodne tvari (koje potječu iz tijela) utječu na aktivnost stanice bez ulaska u stanicu. Primjeri takvih tvari uključuju neurotransmitere (tvari koje provode poruke između stanica u živčanom sustavu) i hormone (tvari koje se oslobađaju u krvotok iz jednog organa i zatim djeluju na drugi organ). Taj utjecaj može biti poticanje (stimuliranje) ili blokiranje (inhibiranje) procesa unutar stanice. Lijekovi u pravilu oponašaju te prirodne tvari i stoga koriste receptore na isti način. Na primjer, morfij i srodni lijekovi za ublažavanje boli djeluju na iste receptore u mozgu koje koriste endorfini, kemijski spojevi koje tijelo samo proizvodi kako bi pomogli u kontroli boli.
Neki lijekovi se vežu samo na jedan tip receptora. Drugi lijekovi se, poput "glavnog ključa", mogu vezati za nekoliko tipova receptora u različitim dijelovima tijela. Selektivnost lijeka često se može objasniti upravo njegovim više ili manje selektivnim vezanjem za receptore.
Savršena prilagodba
|
Receptor na površini stanice ima trodimenzionalnu strukturu koja omogućuje da se određena tvar, kao što je lijek, hormon ili neurotransmiter, veže na nju, jer ta tvar također ima trodimenzionalnu strukturu koja savršeno odgovara receptoru, kao što ključ odgovara bravi.
|
Agonisti i antagonisti
Lijekovi kojima su cilj receptori na površini stanica mogu se klasificirati kao agonisti ili antagonisti. Agonisti aktiviraju ili stimuliraju ciljne receptore, izazivajući odgovor koji povećava ili smanjuje aktivnost stanice. Antagonisti blokiraju pristup ili vezanje prirodnih agonista iz tijela, najčešće neurotransmitera, na njihove receptore i na taj način u potpunosti sprječavaju ili smanjuju odgovor stanica na prirodne agoniste.
Lijekovi agonisti i antagonisti mogu se koristiti zajedno u bolesnika s astmom. Na primjer, salbutamol (poznat kao albuterol u SAD-u) se može koristiti s ipratropijem. Salbutamol, agonist, veže se na specifične (adrenergične) receptore na stanicama respiratornog trakta, uzrokujući opuštanje stanica glatkih mišića i time proširenje dišnih putova (bronhodilataciju). Ipratropij, antagonist, veže se za druge (kolinergične) receptore, onemogućavajući vezanje acetilkolina, neurotransmitera koji uzrokuje kontrakciju glatkih mišićnih stanica i time dovodi do sužavanja dišnih putova (bronhokonstrikcija). Oba lijeka stoga proširuju dišne putove (i čine disanje lakšim), ali na različite načine.
Beta-blokatori, kao što je propranolol, često su primjenjivana skupina antagonista. Ovi se lijekovi koriste za liječenje visokog krvnog tlaka, angine pectoris (bolovi u prsima zbog neadekvatne opskrbe srčanog mišića krvlju), određenih abnormalnih srčanih ritmova te za sprječavanje migrene. Oni blokiraju ili smanjuju stimulaciju srca neurotransmiterima agonistima - adrenalinom (epinefrinom) i noradrenalinom (norepinefrinom), koji se oslobađaju tijekom stresa. Antagonisti kao što su beta-blokatori su najučinkovitiji kada je koncentracija agonista visoka u specifičnom dijelu tijela. Slično načinu na koji prepreka na cesti zaustavlja više vozila u 16:00 sati tijekom "špice" nego u 3:00 sata u noći, beta-blokatori, primijenjeni u dozama koje imaju mali učinak na normalnu funkciju srca, mogu imati veći učinak tijekom naglog porasta koncentracije hormona koji se oslobađaju tijekom stresa i time štite srce od prekomjerne stimulacije.
Ciljevi u tijelu: stanični receptori* Antidepresivi koji se nazivaju selektivni inhibitori ponovne pohrane serotonina (SSRI) djeluju tako da pojačavaju učinke serotonina, ali nisu agonisti (ne djeluju na serotoninski receptor). |
Određene prirodne tvari u tijelu, kao što su neurotransmiteri i hormoni, vežu se na specifične receptore na površini stanica. Kada se te tvari vežu s receptorom na stanici, one stimuliraju taj receptor da obavlja svoju funkciju, a to je potaknuti ili sprječiti specifično djelovanje u stanici. Lijekovi se također mogu vezati s istim receptorima. Neki lijekovi djeluju kao agonisti, stimulirajući receptor na isti način kao i prirodne tvari iz tijela. Drugi djeluju kao antagonisti, blokirajući djelovanje prirodne tvari na receptor. Svaki tip receptora ima mnogo podtipova, a lijekovi mogu djelovati na jedan ili više podtipova receptora. |
Vrsta receptora | Prirodni agonist u tijelu | Rezultirajuća radnja | Lijekovi koji ciljaju na receptore |
|---|
adrenergički | | | |
|---|
Alfa 1 | Adrenalin i noradrenalin | Reakcije "borbe ili bijega" (engl. "fight-or-flight"): sužavanje krvnih žila u koži, probavnom traktu i mokraćnom sustavu Oslobađanje glukoze u jetri (oslobađanje energije) Smanjenje aktivnosti želuca i crijeva Kontrakcija glatkih mišića mokraćno-spolnih organa | Agonisti: metoksamin i fenilefrin Antagonisti: doksazosin, prazosin, tamsulozin i terazosin |
Alfa 2 | Adrenalin i noradrenalin | Smanjenje izlučivanja inzulina, nakupljanje i međusobno vezanje trombocita, sužavajnje krvnih žila u koži i crijevima, oslobađanje noradrenalina iz živčanih završetaka. | Agonist: klonidin Antagonist: johimbin |
Beta 1 | Adrenalin i noradrenalin | Povećanje brzine otkucaja srca i jačine kontrakcije srca, izlučivanje renina (hormona koji sudjeluje u kontroli krvnog tlaka) | Agonist: dobutamin i izoproterenol Antagonist: beta-blokatori (koriste se za liječenje hipertenzije i bolesti srca), kao što su atenolol i metoprolol |
Beta 2 | Adrenalin i noradrenalin | Dilatacija (opuštanje) glatkih mišića u krvnim žilama, dišnim putevima, probavnom i mokraćnom sustavu Raspad glikogena u skeletnim mišićima (oslobađanje glukoze za energiju) | Agonist: salbutamol (albuterol), izoetarin i terbutalin Antagonist: propranolol |
kolinergički | | | |
|---|
Muskarinski | Acetilkolin | Smanjenje otkucaja srca i jačine srčane kontrakcije Sužavanje dišnih putova Proširenje krvnih žila u cijelom tijelu Povećanje aktivnosti želuca, crijeva, mjehura i žlijezda slinovnica, znojnica i suznih žlijezda | Agonist: betanekol i karbahol Antagonist: atropin, ipratropij i skopolamin |
Nikotinski | Acetilkolin | Kontrakcija skeletnih mišića | Agonist: uobičajeno se ne koristi Antagonist: atrakurij, pankuronij i tubokurarin |
Histaminergični (histaminski) | | | |
|---|
H1 | Histamin | Uzrokovanje alergijskog odgovora Kontrakcija mišića dišnih putova i probavnog trakta Proširenje malih krvnih žila Pospanost (sedacija) | Agonist: uobičajeno se ne koristi Antagonisti: cetirizin, klorfeniramin, klemastin, difenhidramin, feksofenadin i loratadin |
H2 | Histamin | Poticanje stvaranja želučanih izlučevina | Agonist: uobičajeno se ne koristi Antagonist: cimetidin, famotidin, nizatidin i ranitidin |
Serotoninergički (serotoninski) | | | |
|---|
| Serotonin | Sužavanje krvnih žila u mozgu Stimulacija aktivnosti (pokretljivosti) u probavnom traktu Sužavanje krvnih žila Utječe na spavanje, pamćenje, osjetilnu percepciju, regulaciju temperature, raspoloženje, apetit i sekreciju hormona | Djelomični agonist: buspiron Agonist *: sumitriptan i zolmitriptan Antagonist: metisergid i ondansetron |
Dopaminergički (dopaminski) | | | |
|---|
| Dopamin | Uključeni u kretanje, raspoloženje, razmišljanje, učenje i sustav nagrade u mozgu Povećava dotok krvi u bubrege, što omogućuje povećano izlučivanje urina | Agonist: pramipeksol i ropinirol Antagonist: olanzapin i risperidon |
Enzimi
Umjesto receptora, neki lijekovi djeluju na enzime koji reguliraju brzinu kemijskih reakcija. Lijekovi kojima su ciljna mjesta enzimi klasificiraju kao inhibitori ili aktivatori (induktori). Primjerice, lijek za snižavanje kolesterola lovastatin inhibira enzim HMG-CoA reduktazu, koji je kritičan u proizvodnji kolesterola u tijelu. Nuspojava antibiotika rifampicina je aktiviranje enzima uključenih u metaboliziranje oralnih kontraceptiva. Kada žene koje uzimaju oralni kontraceptiv također uzimaju rifampicin, kontraceptiv se metabolizira (tj. razgrađuje u neaktivne komponente) i uklanja se iz tijela brže nego obično i stoga može biti neučinkovit.
Kemijske interakcije
Neki lijekovi dovode do učinka bez promjene funkcije stanice i bez vezivanja za receptor. Na primjer, većina antacida smanjuje želučanu kiselinu putem jednostavnih kemijskih reakcija. Antacidi su baze koje kemijski reagiraju s kiselinama kako bi neutralizirale želučanu kiselinu.