Molekularne aspekty

działania

leków.Wchłanianie i

dystrybucja leków.

Mechanizm działania leku

Mechanizm działania leku polega na
interakcji między lekiem a składnikami
żywego ustroju, w wyniku której
dochodzi do określonej zmiany
czynności komórek, tkanek, narządów
lub ustroju.

Działanie leku odbywa się na drodze
fizykochemicznej lub chemicznej.

Mechanizm

fizykochemiczny

• Substancja nieaktywna chemicznie

np. N

2

O lub leki używane do

znieczulenia swoje działanie uzyskują
dopiero po związaniu się lipidami
OUN= leki lipofilne

• Tzn. lek wiąże się z błoną lipidową

komórki zmieniając jej funkcję

• leki hydrofilne= łączą się z

mostkami wodorowymi które łączą
się z łańcuchami bocznymi białek i
zmianie czynności białek powodując
zahamowania przenoszenia impulsów

Mechanizm chemiczny

działania leków

Teoria
receptorowa:cholinergiczny
M, N
adrenergiczny alfa i beta
dopaminergiczny
serotoninergiczny
histaminowy H

1

,H

2

,H

3

kininowy

Receptor

to takie

„ukształtowanie” cząsteczek
biofazy, które swoiście wiąże
cząsteczkę leku w wyniku czego
dochodzi do powstania efektu
farmakokinetycznego.

• Lek o działaniu receptorowym

posiada : powinowactwo do
receptora i aktywność wewnętrzną

Agonista

Lek o dużym powinowactwie i

dużej aktywności

wewnętrznej; czyli z dużym

pobudzeniem receptora.

Antagonista

Lek o dużym powinowactwie do
receptora i bez aktywności
wewnętrznej; hamują działanie
receptora

Antagonizm kompetycyjny

Czyli walka o miejsce-

zablokowany receptor przez

antagonistę nie może być

pobudzony przez agonistę

( endogenny) np.. Adrenalina

,acetylocholina

Typy wiązań przy reakcji

leku z receptorem

• Siły van der Waalsa- słabe polarne wiązanie o

niewielkim zasięgu z dużym znaczeniem
farmakologicznym

• Wiązanie wodorowe-słabe polarne wiazanie między

donatorami wodoru a akceptorami wodoru

• Wiązania jonowe-wiązanie elektrostatyczne miedzy

anionowymi i kationowymi grupami. Zależy od pH,
duży zasięg, duże znaczenie w wiązaniu leku z
receptorem

• Wiązanie kowalencyjne-bogatoenergetyczne i silne

wiązanie przez wspólne pary elektronów

• wiązania chelatowe- szczególna forma wiazania

kowalencyjnego.

Mechanizm wyzwalania efektu

farmakologicznego

• Teoria „ okupacyjna” Clarka-

klawisz organów

• Teoria dynamiczna Patona- klawisz

fortepianu

Punkt uchwytu działania

leków

1. Zmiana przepuszczalności błon
biologicznych.
2.Zmiana zdolności transportowych.
3.Wywieranie lub hamowanie
wytwarzania białek prowadzące do
ograniczania czynności żywych
komórek.
4. Hamowanie aktywności
określonego enzymu.
5. Hamowanie metabolizmu komórek.

Ilościowe aspekty

działania leku

- większa aktywność leku
wynika z większego
powinowactwa
-intensywność działania leku

Wybiórczość działania

leku można osiągnąć

przez

- większe zagęszczenie swoistych
receptorów w danym narządzie

-gromadzenie się w większym
stężeniu w narządzie efektorowym

Losy leku w ustroju

• Wchłanianie
• Uwalnianie
• Transport przez błonybiologiczne

Rodzaje transportu leków przez

błony biologiczne

• Dyfuzja bierna / jest podstawowym

mechanizmem przenikania
większości leków przez błony
biologiczne/.Wskutek dyfuzji
biernej mogą przenikać przez
błony tylko cząsteczki
niezjonizowane i rozpuszczalne w
tłuszczach

Rodzaje transportu leków przez

błony

Dyfuzja przez pory /
przenikanie leku przez
wypełnione wodą kanaliki/.
Kierunek i szybkość tej formy
transportu zależy od różnicy
ciśnień hydrostatycznych, od
liczby porów w danej błonie,
ich średnicy i długości

Rodzaje transportu leków

przez błony biologiczne

Transport przenośnikowy /
przenośnik to związek chemiczny
mający powinowactwo z
transportowaną substancją

Rodzaje transportu przez

błony biologiczne

Pinocytoza / lub cząsteczkowa

absorbcja, ta drogą

transportowane są kwasy

tłuszczowe, fragmenty białek i

kwasów nukleinowych

Wchłanianie leków

•Wchłanianie przez skórę

•transepidermalne - przez
naskórek
•transfolikularne - przez mieszki
włosowe, gruczoły łojowe i potowe

•intensywność i szybkość
wchłaniania leków przez skórę
zależy od stężenia leku, jego
lipofilność i od stanu skóry

Wchłanianie leku

Wchłanianie przez płuca

-ściana pęcherzyków płucnych ma
70m2,leki podawane w postaci
aerozoli ulegają wchłanianiu jak po
podaniu dożylnym

Wchłanianie leków

Wchłanianie przez błony śluzowe ( j.

ustnej, żołądka, nosa, oskrzeli, dróg

rodnych).

-błona śluzowa j. ustnej jest b. silnie
ukrwiona, tu wiele leków wchłania
się po podaniu podjęzykowym
-błona śluzowa żołądka - wchłanianie
uwarunkowane pH żołądka, dlatego
zmiana kwasowości soku
żołądkowego może zmienić stopień
wchłaniania leków

Dlatego leki wrażliwe na działanie
kwasów podaje się doustnie w
postaci kapsułek lub drażetek nie
rozpuszczających się w kwaśnym
środowisku

Wchłanianie leków

Wchłanianie w jelitach zwłaszcza
cienkim jest głównym miejscem
wchłaniania leków podanych
doustnie

-powierzchnia 100m

2

-długi czas kontaktowania się
leków
-budowa anatomiczna
przystosowana do resorbcji

Bardzo istotne znaczenie we
wchłanianiu leków ma skład treści
jelitowej ( lepsze wchłanianie gdy p.
pokarmowy jest niewypełniony).
Tetracykliny nie podaje się z mlekiem,
leki przeciwdepresyjne
,przeciwgrzybicze i przeciwpasożytnicze
podaje się z produktami tłuszczowymi.

Wchłanianie leków

Wchłanianie z tk. podskórnej i
mięśniowej

-leki z tkanki podskórnej i
mięśniowej wchłaniają się w
zasadzie bezpośrednio do krwi, a nie
do chłonki, przy czym zasadniczą
barierą dla leku jest lipidowa błona
ścian naczyń włosowatych. Ogrzanie
skóry zwiększa wchłanianie leku.
Roztwory olejowe wchłaniają się
wolniej niż wodne.

Dystrybucja leków w

ustroju

Wiązanie leków z materiałem

biologicznym- leki po wniknięciu do

krwi rozpuszczają się w całej

objętości osocza co trwa zwykle

około minuty.

Dystrybucja leków w

ustroju

Właściwościami sorbcyjnymi

odznaczają się albuminy w

mniejszym stopniu globuliny

lek związany z białkiem jest

nieaktywny, nie przenika do tkanek,

nie wywiera działania

farmakologicznego, nie jest

metabolizowany, ani wydalany-

stanowi formę magazynową

( depot) z którego jest wolno

uwalniany w miarę zmniejszania się

frakcji wolnej w płynach ustrojowych

Dystrybucja leków

W przypadku hipoalbuminemii, gdy
zdolność wiązania leku przez białka
jest znacznie zmniejszona , już
normalnie stosowana dawka może
wywołać objawy zatrucia.

Niski poziom białek występuje u

noworodków!

Dystrybucja leków w

ustroju

Efekt wypierania leku z wiązań z

białkiem.

Jeśli chory ma cukrzycę leczoną

tolbutamidem i zażyje z powodu

infekcji sulfonamid ,to lek ten

wyprze z wiązań z białkiem

tolbutamid i spowoduje

hipoglikemię.

Teoria kompartmentowa

dystrybucji leków

• Objętość ustroju,w której lek ulega

równomiernemu rozmieszczeniu nazywamy
kompartmentem.

• Nie związane z białkiem cząsteczki leku

przenikaja z krwi przez sródbłonki naczyń
włosowatych do przestrzeni
międzykomórkowej, a stad do komórek

• istotnym czynnikiem determinujacym

rozmieszczenie leków wewnątrz ustroju i
przenikanie ich do tkanek, gdzie dochodzi
do interakcji lek- receptor, jest ukrwienie
tkanki

Teoria kompartmentowa

cd

•Niektóre leki maja szczególne

powinowactwo do określonych tk. lub

struktur, w wyniku czego są w nich

wybiórczo kumulowane np. halotan w

tk tłuszczowej,wit. B12 w tk. wątroby,

jod w tarczycy.

•Szybkość transportu określonych

leków do konkretnych tkanek jest

uwarunkowane obecnością

aktywatorów transportu błonowego

np. Insulina, somatotropina, produkty

rozpadu fibrynogenu i albumin

Teoria kompartmentowa

cd

•Podstawowym środowiskiem, w

którym rozmieszczają się leki jest

woda ( płyny ustrojowe). Objętość

wody całkowitej w ustroju człowieka

wynosi około 51% u kobiet i 61% u

mężczyzn.

Przenikanie leków do

płynu mózgowo-

rdzeniowego

• Tkanki ośrodkowego układu

nerwowego jest oddzielona od krwi
lipidowymi barierami krew/mózg i
krew/płyn mózgowo rdzeniowy

• przenikanie leków do tk. mózgowej

odbywa się przez dyfuzję prostą
( forma nie zjonizowana, lipofilna)

Przenikanie leków przez

barierę łożyskową

• Przepuszczalność bariery łożyskowej

zwiększa się u człowieka do 35 tyg.
Ciąży, w ostatnim miesiącu gwałtownie
się zmniejsza

• w transporcie łożyskowym leków

odgrywają rolę te same mechanizmy
jak w przenikaniu przez inne bariery
biologiczne ( dyfuzja bierna, dyfuzja
ułatwiona, transport aktywny,
pinocytoza).

Biotransformacja leków

Biotransformacja ( metabolizm)
leków to przemiany chemiczne jakim
ulega lek w żywym ustroju.Procesy
te prowadzą do przekształcania
związków rozpuszczalnych w
tłuszczach i apolarnych na związki
rozpuszczalne w wodzie i polarne,
które mogą być usunięte z moczem.

Biotransformacja leków

• Najczęściej biotransformacja leku

łączy się z utratą jego aktywności
biologicznej, chociaż metabolity
mogą mieć istotny wpływ na losy
pierwotnego leku w ustroju

• głównym miejscem przemiany leków

jest wątroba. Mechanizm leków jest
procesem enzymatycznym

Biotransformacja leków

• Proces pierwszej fazy ( niesyntetyczna)-

należą do nich procesy utleniania,
redukcji, hydrolizy, dehalogenacji i inne.

• Inaktywują związek czynny, czasem nie

zmieniają działania farmakologicznego
albo nawet aktywują

• Proces drugiej fazy ( syntetyczne)-

procesy chemiczne przebiegające
najczęściej wtórnie po uprzednim
przekształceniu leku w procesach
pierwszej fazy

Biotransformacja leku

Procesy drugiej fazy polegają na

sprzęganiu leku z określonymi

związkiem endogennym np.. kw.

glukuronowym, siarkowym,

octowym, glicyną.

Reakcje drugiej fazy zawsze

unieczynniają związek pierwotny , są

procesami detoksykacyjnymi

Czynniki wpływajace na

biotransformację leku

• Płeć
• wysoki poziom progesteronu i pregnandiolu w

ciąży jest odpowiedzialny za osłabienie reakcji
sprzęgania z kw. glukuronowym i siarkowym

• wiek-płody i noworodki mają bardzo zmniejszoną

zdolność metabolizowania leków

• w wieku starszym zmniejsza się aktywność

enzymów mikrosomalnych

• choroby wątroby- upośledzona biotransformacja

leku

• temperatura ciała- podwyższenie o 10 stop.

Zwiększa szybkość procesów chemicznych 2x

• inne leki
• samoindukcja- tolerancja na lek

Wydalanie leków

• Przez nerki z moczem
• przez wątrobę z żółcią
• przez błonę śluzową jelit z kałem
• przez gruczoły ślinowe ze ślina
• przez skórę z potem
• przez gruczoły mlekowe z mlekiem
• przez płuca