Hiểu cách thức hoạt động của thuốc

Cho dù một loại thuốc được bác sĩ kê toa, mua qua quầy hoặc thu được bất hợp pháp, chúng tôi chủ yếu sử dụng cơ chế hoạt động của chúng để được cấp và tin tưởng rằng chúng sẽ làm những gì chúng được cho là.

Nhưng làm thế nào để thuốc ibuprofen tắt cơn đau đầu của bạn? Và thuốc chống trầm cảm làm gì để giúp cân bằng hóa học não của bạn?

Đối với một cái gì đó dường như rất đáng kinh ngạc, cơ học ma túy là đơn giản tuyệt vời. Chủ yếu là về các thụ thể và các phân tử kích hoạt chúng.

Thụ thể

Receptor là các phân tử protein lớn được nhúng trong thành tế bào hoặc màng. Họ nhận được (do đó các thụ thể của người dùng) thông tin hóa học từ các phân tử khác - chẳng hạn như thuốc, hormone hoặc chất dẫn truyền thần kinh - bên ngoài tế bào.

Những phân tử bên ngoài liên kết với các thụ thể trên tế bào, kích hoạt thụ thể và tạo ra tín hiệu sinh hóa hoặc điện bên trong tế bào. Tín hiệu này sau đó làm cho tế bào làm một số việc như làm cho chúng ta cảm thấy đau.


đồ họa đăng ký nội tâm


Thuốc đồng vận

Những phân tử liên kết với các thụ thể cụ thể và làm cho một quá trình trong tế bào hoạt động mạnh hơn được gọi là chất chủ vận. Một chất chủ vận là một cái gì đó gây ra một phản ứng sinh lý cụ thể trong tế bào. Chúng có thể là tự nhiên hoặc nhân tạo.

Ví dụ, endorphin là chất chủ vận tự nhiên của các thụ thể opioid. Nhưng morphin - hay heroin biến thành morphin trong cơ thể - là một chất chủ vận nhân tạo của thụ thể opioid chính.

Một chất chủ vận nhân tạo rất có cấu trúc tương tự như chất chủ vận tự nhiên của thụ thể đến mức nó có thể có tác dụng tương tự đối với thụ thể. Nhiều loại thuốc được chế tạo để bắt chước các chất chủ vận tự nhiên để chúng có thể liên kết với các thụ thể của chúng và gợi ra phản ứng tương tự - hoặc mạnh hơn nhiều -.

Nói một cách đơn giản, một chất chủ vận giống như chìa khóa vừa với khóa (thụ thể) và xoay nó để mở cửa (hoặc gửi tín hiệu sinh hóa hoặc điện để phát huy tác dụng). Chất chủ vận tự nhiên là khóa chủ nhưng có thể thiết kế các khóa khác (thuốc chủ vận) làm cùng một công việc.

Morphine, ví dụ, không được thiết kế bởi cơ thể nhưng có thể được tìm thấy tự nhiên trong cây thuốc phiện. May mắn thay, nó bắt chước hình dạng của các chất chủ vận opioid tự nhiên, endorphin, là thuốc giảm đau tự nhiên chịu trách nhiệm cho chất endorphin cao.

Các tác dụng cụ thể như giảm đau hoặc hưng phấn xảy ra do các thụ thể opioid chỉ có ở một số bộ phận của não và cơ thể ảnh hưởng đến các chức năng đó.

Thành phần hoạt chất chính trong cần sa, THC, là chất chủ vận của thụ thể cannabinoid, và thuốc gây ảo giác LSD là một phân tử tổng hợp bắt chước các hoạt động chủ vận của chất dẫn truyền thần kinh serotonin tại một trong nhiều thụ thể của nó - 5HTXN.

 Thuốc đối kháng CC BY-NDThuốc đối kháng CC BY-NDThuốc đối kháng là một loại thuốc được thiết kế để chống lại trực tiếp hành động của chất chủ vận.

Một lần nữa, bằng cách sử dụng khóa và khóa tương tự, một nhân vật phản diện giống như một chiếc chìa khóa vừa vặn với khóa nhưng không có hình dạng phù hợp để xoay khóa. Khi khóa này (nhân vật phản diện) được đưa vào khóa, khóa thích hợp (chất chủ vận) không thể đi vào cùng một khóa.

Vì vậy, các hành động của chất chủ vận bị chặn bởi sự hiện diện của chất đối kháng trong phân tử thụ thể.

Một lần nữa, chúng ta hãy nghĩ về morphin như một chất chủ vận cho thụ thể opioid. Nếu ai đó đang trải qua quá liều morphin có khả năng gây chết người, chất đối kháng thụ thể opioid naloxone có thể đảo ngược tác dụng.

Điều này là do naloxone (được bán trên thị trường là Narcan) nhanh chóng chiếm tất cả các thụ thể opioid trong cơ thể và ngăn chặn morphine liên kết và kích hoạt chúng.

Morphine nảy vào và ra khỏi thụ thể trong vài giây. Khi nó không bị ràng buộc với thụ thể, nhân vật phản diện có thể xâm nhập và chặn nó. Bởi vì thụ thể không thể được kích hoạt một khi chất đối kháng đang chiếm giữ thụ thể, không có phản ứng.

Các hiệu ứng của Narcan có thể rất ấn tượng. Ngay cả khi nạn nhân quá liều là bất tỉnh hoặc gần chết, họ có thể hoàn toàn tỉnh táo và tỉnh táo trong vài giây sau khi tiêm.

thuốc3 5 2Chất ức chế vận chuyển màng

Chất vận chuyển màng là các protein lớn được nhúng trong màng tế bào đưa các phân tử nhỏ hơn - chẳng hạn như chất dẫn truyền thần kinh - từ bên ngoài tế bào giải phóng chúng, trở lại bên trong. Một số loại thuốc hành động để ức chế hành động của họ.

Các chất ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc (SSRI) - chẳng hạn như thuốc chống trầm cảm fluoxetine (Prozac) - hoạt động như thế này.

Serotonin là một chất dẫn truyền thần kinh não điều chỉnh tâm trạng, giấc ngủ và các chức năng khác như nhiệt độ cơ thể. Nó được giải phóng từ các đầu dây thần kinh, liên kết với các thụ thể serotonin trên các tế bào lân cận trong não.

Để quá trình hoạt động trơn tru, não phải nhanh chóng tắt các tín hiệu đến từ serotonin ngay sau khi hóa chất được giải phóng khỏi các thiết bị đầu cuối. Nếu không thì việc kiểm soát từng khoảnh khắc chức năng não và cơ thể là không thể.

Não làm như vậy với sự trợ giúp của các chất vận chuyển serotonin trong màng tế bào thần kinh. Giống như máy hút bụi, những người vận chuyển lấy các phân tử serotonin không liên kết với các thụ thể và vận chuyển chúng trở lại bên trong thiết bị đầu cuối để sử dụng sau.

 

Thuốc SSRI hoạt động bằng cách bị mắc kẹt bên trong ống chân không để các phân tử serotonin không liên kết không thể được vận chuyển trở lại vào thiết bị đầu cuối.

Bởi vì nhiều phân tử serotonin sau đó được treo xung quanh các thụ thể lâu hơn, chúng tiếp tục kích thích chúng.

Chúng ta có thể nói một cách thô thiển rằng serotonin thêm vừa phải tăng âm lượng của tín hiệu để tăng cường tâm trạng tích cực. Nhưng cách thực tế này có ảnh hưởng đến trầm cảm và lo lắng thì phức tạp hơn nhiều.

Khoảng 40% của tất cả các loại thuốc điều trị chỉ nhắm vào một siêu họ thụ thể - Các thụ thể kết hợp G-protein. Có các biến thể trên các cơ chế thuốc này, bao gồm các chất chủ vận từng phần và các chất hoạt động như chất đối kháng nhưng hơi khác nhau. Nhìn chung, rất nhiều hành động ma túy thuộc các loại được mô tả ở trên.

Giới thiệu về Tác giả

macdonald christeMacDonald Christie, Giáo sư Dược lý, Đại học Sydney. là một nhà thần kinh học tế bào và phân tử với các mối quan tâm nghiên cứu bao gồm các cơ chế tế bào và phân tử của tín hiệu thụ thể opioid trong tế bào thần kinh và các khớp thần kinh trong con đường đau, cơ sở sinh học của sự thích nghi tạo ra đau mãn tính và phụ thuộc thuốc, và sự phát triển tiền lâm sàng của thuốc điều trị đau mới.

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon