Действие на специфические рецепторы.

ЛЕКЦИЯ №2.

Тема: Фармакодинамика

Фармакодинамика - наука об изменениях функций организма под влиянием лекарств и о механизмах действия лекарств (или проще – то, что лекарство делает с организмом). Включает: механизм развития эффекта, характер, силу и длительность действия лекарств.

Механизмы действия лекарств: 1) действие на специфические рецепторы; 2) влияние на активность ферментов; 3) физико-химическое воздействие на мембраны клеток; 4) прямое химическое взаимодействие

В большинстве случаев лекарства взаимодействуют со специфическими макромолекулами (или рецепторами). Рецепторы – компоненты клеток, с которыми взаимодействует лекарство и вызывают цепочку биохимических превращений в клетках, и в конечном итоге, лечебный эффект.

Механизмы передачи информации в клетку: (рис. 2.2).

Первый механизм.

Гидрофобная молекула (например, гидрокортизон) проникает в цитозоль и связывается с первым рецептором. Комплекс проникает в ядро и связывается с ДНК. Второй рецептор активируется геном и запускается синтез специфических белков. Развивается фармакологический эффект.

Второй механизм – регуляция внутриклеточного рецептора. Лекарство (например, инсулин) связывается наружной частью трансмембранного рецептора. При этом возрастает каталитическая активность внутриклеточной части этого же рецептора. В случае инсулина это тирозинкиназа, которая фосфорилирует аминокислоту тирозин, входящую в состав белков. Изменяется метаболизм клетки, развивается фармакологический эффект.

Третий механизм – регуляция открытия каналов для натрия или хлора.

Передатчики нервного импульса (например, ацетилхолин) водорастворимы и не могут проникнуть через гидрофобный слой наружной клеточной мембраны. Поэтому, чтобы получить сигнал и отреагировать на него изменением функции, в процессе эволюции клетки выработали так называемые приемники сигналов. Они встроили в определенных участках мембраны белки,

своеобразные сенсоры, как это видно на рисунке. Этот белок называется никотиновый ацетилхолиновый рецептор. На хромосомах в ядре клетки он имеет свой ген, который контролирует его синтез. Через этот рецептор передается, в частности, нервный импульс с одной нервной клетки на другую.

Никотиновый ацетилхолиновый рецептор состоит из b-, g-, d- и двух a- субъединиц. Они образуют цилиндрическую структуру. Когда 2 молекулы ацетилхолина, выделившиеся нервным окончанием соединяются с двумя a - субъединицами, происходят конформационные изменения, белок зашевелился, стал как бы толще. При этом в центре его открывается гидрофильный канал, через который ионы натрия проникают из внеклеточной жидкости в клетку. Интервал времени между связыванием 2-х молекул ацетилхолина с рецептором и клеточной реакцией – милисекунды. Быстрота этого сигнального механизма чрезвычайно важна для моментальной передачи информации (нервного импульса) через синапсы.

Четвертый механизм передачи информации в клетку с участием G-белков. Включает три взаимодействующие между собой компонента:

- встроенного в мембрану белка;

- внутриклеточного G-белка;

- эффекторного элемента (тоже белка).

Этот тип передачи сигнала в клетку наиболее широко распространен в организме. Сначала внеклеточная специфическая молекула (например: лекарство, нейротрансмиттер) распознается поверхностным рецептором клетки. Рецептор, в свою очередь, активизирует G – белок, расположенный на внутренней поверхности плазматической мембраны. Затем активированный G – белок изменяет функцию эффекторного элемента (например, аденилат циклазы). Эффекторный элемент изменяет концентрацию внутриклеточного вторичного посредника (например, цАМФ).

G – белки регулируют активность аденилатциклазы, синтезирующей цАМФ.