Является ли препарат назначенным врачом, покупается за прилавком или получается незаконно, мы в основном принимаем их механизм действия как должное и доверяем им, что они будут делать то, что они предполагают.

Но как таблетка ибупрофена отключает вашу головную боль? И что делает антидепрессант, чтобы помочь сбалансировать химию мозга?

Для чего-то, что кажется невероятным, механика лекарств удивительно проста. В основном это рецепторы и молекулы, которые активируют их.

Рецепторы

Рецепторы представляют собой крупные белковые молекулы, встроенные в клеточную стенку или мембрану. Они получают (отсюда «рецепторы») химическую информацию от других молекул - таких как лекарственные средства, гормоны или нейротрансмиттеры - вне клетки.

Эти внешние молекулы связываются с рецепторами на клетке, активируя рецептор и генерируя биохимический или электрический сигнал внутри клетки. Этот сигнал затем заставляет клетку делать определенные вещи, например, заставляя нас чувствовать боль.

Агонистические препараты

Те молекулы, которые связываются с конкретными рецепторами и вызывают активизацию процесса в клетке, называются агонистами. Агонист - это то, что вызывает специфический физиологический ответ в клетке. Они могут быть естественными или искусственными.

Например, эндорфины являются естественными агонистами опиоидных рецепторов. Но морфин - или героин, который превращается в морфин в организме - является искусственным агонистом основного опиоидного рецептора.

Искусственный агонист настолько структурно подобен природному агонисту рецептора, что он может оказывать такое же действие на рецептор. Многие препараты предназначены для имитации природных агонистов, поэтому они могут связываться с их рецепторами и вызывать такую ​​же или гораздо более сильную реакцию.

Проще говоря, агонист подобен ключу, который помещается в замок (рецептор), и поворачивает его, чтобы открыть дверь (или отправить биохимический или электрический сигнал, чтобы оказать влияние). Естественным агонистом является главный ключ, но можно разработать другие ключи (лекарства от агонистов), которые выполняют ту же работу.

Морфин, например, не был разработан организмом, но может быть обнаружен естественным образом в опийных маках. По счастью, он имитирует форму естественных опиоидных агонистов, эндорфинов, которые являются естественными болеутоляющими средствами, ответственными за «эндорфиновую высокую».

Конкретные эффекты, такие как облегчение боли или эйфория, происходят потому, что опиоидные рецепторы присутствуют только в некоторых частях мозга и тела, которые влияют на эти функции.

Основным активным ингредиентом каннабиса, THC, является агонист каннабиноидного рецептора, а галлюциногенный лекарственный ЛСД представляет собой синтетическую молекулу, имитирующую агонистические действия серотонина нейротрансмиттера у одного из его многочисленных рецепторов - рецептора 5HT2A.

 CC BY-ND Антагонистические препаратыАнтагонист - это препарат, предназначенный для прямого противодействия действию агониста.

Опять же, используя аналог блокировки и ключа, антагонист похож на ключ, который прекрасно вписывается в замок, но не имеет правильной формы для поворота замка. Когда этот ключ (антагонист) вставлен в замок, соответствующий ключ (агонист) не может попасть в один и тот же замок.

Таким образом, действия агониста блокируются наличием антагониста в молекуле рецептора.

Опять же, давайте подумаем о морфине как о агонисте опиоидного рецептора. Если кто-то испытывает потенциально смертельную передозировку морфина, антагонист опиоидного рецептора налоксон может изменить последствия.

Это связано с тем, что налоксон (продаваемый как Narcan) быстро занимает все опиоидные рецепторы в организме и препятствует связыванию морфина и активации их.

Морфин отскакивает в рецепторе и выходит из него через несколько секунд. Когда он не связан с рецептором, антагонист может войти и заблокировать его. Поскольку рецептор не может быть активирован после того, как антагонист занимает рецептор, реакции нет.

Эффект Narcan может быть драматичным. Даже если жертва передозировки находится в бессознательном состоянии или близка к смерти, они могут стать полностью сознательными и предупредительными в течение нескольких секунд после инъекции.

Мембранные ингибиторы транспорта

Мембранные транспортеры представляют собой крупные белки, встроенные в мембрану клетки, которые перемещают более мелкие молекулы, такие как нейротрансмиттеры, извне клетки, которая их освобождает, обратно внутрь. Некоторые лекарства действуют, чтобы препятствовать их действию.

Селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) - такие как антидепрессант флуоксетин (Prozac) - работают следующим образом.

Серотонин - нейротрансмиттер мозга, который регулирует настроение, сон и другие функции, такие как температура тела. Он высвобождается из нервных терминалов, связываясь с рецепторами серотонина на соседних клетках головного мозга.

Чтобы процесс работал гладко, мозг должен быстро отключать сигналы, поступающие из серотонина, вскоре после того, как химические вещества высвобождаются из терминалов. В противном случае управление мозгом и телом мгновенно-моментом было бы невозможно.

Мозг делает это с помощью переносчиков серотонина в нервной концевой мембране. Как и пылесос, транспортеры выкапывают молекулы серотонина, которые не связаны с рецепторами и переносят их обратно внутрь терминала для последующего использования.

Препараты SSRI работают, застревая внутри вакуумного шланга, поэтому несвязанные молекулы серотонина нельзя транспортировать обратно в терминал.

Поскольку более молекулы серотонина затем навешивают рецепторы дольше, они продолжают стимулировать их.

Мы можем грубо сказать, что дополнительный серотонин умеренно увеличивает громкость сигнала, чтобы улучшить позитивный настрой. Но реальный способ воздействия на депрессию и тревогу гораздо сложнее.

Около 40% всех лекарственных препаратов нацелены только на одно надсемейство рецепторов - G-белковые рецепторы, Существуют вариации на эти механизмы лекарств, включая частичные агонисты и те, которые действуют как антагонисты, но несколько иначе. В целом, однако, многие наркотики попадают в категории, описанные выше.

Об авторе

Макдональд Кристи, профессор фармакологии Университета Сиднея. является клеточным и молекулярным нейрофармакологом с исследовательскими интересами, включая клеточные и молекулярные механизмы опосредования опиоидных рецепторов в нейронах и синапсах в боковых путях, биологическую основу адаптации, производящую хроническую боль и зависимость от наркотиков, и доклиническое развитие новых болевых терапевтических средств, полученных из конотоксинов.

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon