Olipa lääkäri määrittänyt lääkkeen, ostanut tiskin tai hankkinut laittomasti, otamme enimmäkseen itsestäänselvyysmekanismin ja luotamme siihen, että he tekevät mitä heidän pitäisi.

Mutta miten ibuprofeeni sammuu päänsärkysi? Mitä masennuslääke tekee aivokemian tasapainottamiseksi?

Jotain, joka näyttää niin uskomattomalta, huumeiden mekaniikka on ihanan yksinkertaista. Se on lähinnä reseptoreista ja niiden aktivoivista molekyyleistä.

reseptorit

Reseptorit ovat suuria proteiinimolekyylejä, jotka on upotettu soluseinään tai kalvoon. He saavat (tästä syystä "reseptoreita") kemiallisia tietoja muista molekyyleistä - kuten lääkkeistä, hormoneista tai neurotransmittereista - solun ulkopuolella.

Nämä ulkopuoliset molekyylit sitoutuvat solun reseptoreihin, aktivoivat reseptorin ja tuottavat biokemiallisen tai sähköisen signaalin solun sisällä. Sitten tämä signaali tekee solusta tiettyjä asioita, kuten saada meidät tuntemaan kipua.

Agonistilääkkeet

Niitä molekyylejä, jotka sitoutuvat spesifisiin reseptoreihin ja aiheuttavat solun prosessin aktiivisemmiksi, kutsutaan agonisteiksi. Agonisti on jotain, joka aiheuttaa spesifisen fysiologisen vasteen solussa. Ne voivat olla luonnollisia tai keinotekoisia.

Esimerkiksi endorfiinit ovat opioidireseptorien luonnollisia agonisteja. Mutta morfiini - tai heroiini, joka muuttuu elimistössä morfiiniksi, on pääopioidireseptorin keinotekoinen agonisti.

Keinotekoinen agonisti on niin rakenteellisesti samanlainen kuin reseptorin luonnollinen agonisti, että sillä voi olla sama vaikutus reseptoriin. Monia lääkkeitä tehdään luonnollisten agonistien jäljittelemiseksi, jotta ne voivat sitoutua reseptoreihinsa ja saada aikaan saman - tai paljon vahvemman - reaktion.

Yksinkertaisesti sanottuna agonisti on kuin avain, joka sopii lukkoon (reseptori) ja kääntää sen avaamaan oven (tai lähettää biokemiallisen tai sähköisen signaalin vaikutuksen aikaansaamiseksi). Luonnollinen agonisti on pääavain, mutta on mahdollista suunnitella muita avaimia (agonistilääkkeitä), jotka tekevät saman tehtävän.

Morfiinia ei esimerkiksi keho suunnitellut keho, vaan se löytyy luonnollisesti oopiumpapuista. Onneksi se jäljittelee luonnollisten opioidiagonistien, endorfiinien, jotka ovat luonnollisia kipulääkkeitä, jotka ovat vastuussa "endorfiinista korkealle", muotoa.

Erityisiä vaikutuksia, kuten kivunlievitystä tai euforiaa, esiintyy, koska opioidireseptorit esiintyvät vain joissakin aivojen ja kehon osissa, jotka vaikuttavat näihin toimintoihin.

Kannabiksen, THC: n, pääasiallinen vaikuttava aine on kannabinoidireseptorin agonisti, ja hallusinogeeninen lääke LSD on synteettinen molekyyli, joka jäljittelee neurotransmitterin serotoniinin agonistitoimia yhdessä sen monista reseptoreista - 5HT2A-reseptorista.

 CC BY-ND AntagonistitAntagonisti on lääke, joka on suunniteltu suoraan vastustamaan agonistin toimintaa.

Jälleen, lukon ja avainanalogian avulla antagonisti on kuin avain, joka sopii hyvin lukkoon, mutta jolla ei ole oikeaa muotoa lukon kääntämiseksi. Kun tämä avain (antagonisti) asetetaan lukkoon, oikea avain (agonisti) ei voi mennä samaan lukkoon.

Niinpä agonistin vaikutukset estävät antagonistin läsnäolo reseptorimolekyylissä.

Jälleen ajattele morfiinia opioidireseptorin agonistina. Jos joku kärsii mahdollisesti tappavasta morfiinin yliannostuksesta, opioidireseptoriantagonisti naloksoni voi kääntää vaikutukset.

Tämä johtuu siitä, että naloksoni (jota markkinoidaan nimellä Narcan) vie nopeasti kaikki elimistössä olevat opioidireseptorit ja estää morfiinin sitoutumisen niihin ja aktivoimaan niitä.

Morfiini hyökkää reseptoriin sisään ja ulos sekunneissa. Kun se ei ole sitoutunut reseptoriin, antagonisti voi päästä sisään ja estää sen. Koska reseptoria ei voida aktivoida, kun antagonisti on sitoutunut reseptoriin, reaktiota ei ole.

Narcanin vaikutukset voivat olla dramaattisia. Vaikka yliannostuksen uhri on tajuton tai lähellä kuolemaa, ne voivat tulla täysin tietoisesti ja varoittamaan muutamassa sekunnissa injektion jälkeen.

Kalvon kuljetuksen estäjät

Kalvonsiirtimet ovat suuria proteiineja, jotka on upotettu solun kalvoon, joka kuljettaa pienempiä molekyylejä - kuten välittäjäaineita - solun ulkopuolelta, joka vapauttaa ne takaisin sisälle. Jotkut lääkkeet estävät niiden vaikutusta.

Selektiiviset serotoniinin takaisinoton estäjät (SSRI) - kuten antidepressantti fluoksetiini (Prozac) - toimivat näin.

Serotoniini on aivojen välittäjäaine, joka säätelee mielialaa, unta ja muita toimintoja, kuten kehon lämpötilaa. Se vapautuu hermopäätteistä, jotka sitoutuvat aivojen läheisissä soluissa oleviin serotoniinireseptoreihin.

Jotta prosessi toimisi sujuvasti, aivojen on pian poistettava serotoniinista tulevat signaalit pian sen jälkeen, kun kemikaalit on vapautettu päätelaitteista. Muuten aivojen ja kehon toiminnan hetkellinen valvonta olisi mahdotonta.

Aivot tekevät niin serotoniinin kuljettajien avulla hermopäätteessä. Pölynimurin tapaan kuljettajat kaataa serotoniinimolekyylejä, jotka eivät ole sitoutuneet reseptoreihin, ja kuljettavat ne takaisin terminaalin sisäpuolelle myöhempää käyttöä varten.

SSRI-lääkkeet toimivat tarttumalla tyhjiöletkun sisään, joten sitomattomia serotoniinimolekyylejä ei voida kuljettaa takaisin terminaaliin.

Koska enemmän serotoniinimolekyylejä on sitten ripustettu reseptorien ympärille pidempään, ne stimuloivat niitä edelleen.

Voimme sanoa, että ylimääräinen serotoniini kohtalaisesti nousee signaalin voimakkuuden parantamaan positiivista tunnelmaa. Mutta todellinen tapa, jolla tämä vaikuttaa masennukseen ja ahdistukseen, on paljon monimutkaisempi.

Noin 40% kaikista lääkkeistä kohdistuu vain yhteen reseptorien superperheeseen G-proteiiniin kytketyt reseptorit. Näissä lääkeainemekanismeissa on variaatioita, mukaan lukien osittaiset agonistit ja ne, jotka toimivat kuten antagonistit, mutta hieman eri tavalla. Kaiken kaikkiaan paljon huumeita koskevat toimet kuuluvat edellä kuvattuihin luokkiin.

Author

MacDonald Christie, farmakologian professori, Sydneyn yliopisto. on solu- ja molekulaarinen neurofarmakologi, jolla on tutkimuksen etuja, mukaan lukien opioidireseptorien solu- ja molekyylimekanismit neuronien ja synapsien kohdalla kivun kulkureiteissä, kroonista kipua ja lääkeainetta aiheuttavien mukautusten biologinen perusta sekä konotoksiinista peräisin olevien uusien kipulääkkeiden prekliininen kehitys.

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon