Gambar 1. Jenis target molekuler untuk beraksi obat.

Target molekuler adalah molekul atau ansambel molekul yang memiliki tempat pengikatan khusus untuk senyawa aktif biologis. Target molekuler dapat berupa protein membran yang mengenali hormon atau neurotransmiter (reseptor), serta saluran ion, asam nukleat, molekul pembawa atau enzim. Seperti dapat dilihat dari Gambar 2, tidak semua senyawa obat bekerja pada reseptor. Sebagian besar obat harus berikatan dengan target molekuler agar efektif, tetapi ada pengecualian. Sudah dalam studi pertama tentang efek obat pada jaringan hewan di akhir XIX V . menjadi jelas bahwa sebagian besar PAS mewujudkan tindakan spesifik pada jaringan tertentu, yaitu. senyawa yang berpengaruh pada satu jenis jaringan mungkin tidak mempengaruhi yang lain; zat yang sama dapat memiliki efek yang sangat berbeda pada jaringan yang berbeda. Misalnya, alkaloid pilocarpine, seperti neurotransmitter asetilkolin, menyebabkan kontraksi otot polos usus dan memperlambat detak jantung. Mengingat fenomena ini, Samuel Langley (1852-1925) pada tahun 1878, berdasarkan studi tentang efek alkaloid pilocarpine dan atropin pada air liur, menyarankan bahwa "ada beberapa zat reseptor ... yang keduanya dapat membentuk senyawa. " Belakangan, pada tahun 1905, saat mempelajari efek nikotin dan curare pada otot rangka, ia menemukan bahwa nikotin menyebabkan kontraksi ketika bekerja pada area kecil otot tertentu. Langley menyimpulkan bahwa "zat reseptor" untuk nikotin berada di situs ini dan bahwa curare bekerja dengan menghalangi interaksi nikotin dengan reseptor.

Gambar 2. Khasiat melawan agonis endogen.

Dengan demikian, jelas bahwa aksi beberapa senyawa mungkin tidak begitu banyak disebabkan oleh perkembangan respons biologis terhadap pengikatan target molekuler melainkan hambatan pengikatan ligan endogen. Memang, jika kita mempertimbangkan interaksi antara ligan dan reseptor, dapat dicatat bahwa senyawa obat yang ada saat ini dapat berperan sebagai agonis dan antagonis. Pada Gambar 3, Anda dapat melihat klasifikasi ligan yang lebih detail terkait dengan efek yang ditimbulkannya. Agonis berbeda dalam kekuatan dan arah respon fisiologis yang mereka peroleh. Klasifikasi ini tidak terkait dengan afinitas ligan dan hanya bergantung pada besarnya respons reseptor. Dengan demikian, kelas agonis berikut dapat dibedakan:

o Superagonis adalah senyawa yang mampu menginduksi respons fisiologis yang lebih kuat daripada agonis endogen.

o Agonis penuh – suatu senyawa yang menimbulkan respons yang sama dengan agonis endogen (misalnya, isoprenalin, agonis β-adrenergik).

o Jika ada respon yang lebih rendah, senyawa ini disebut agonis parsial (misalnya, aripiprazole adalah agonis reseptor dopamin dan serotonin parsial).

o Jika reseptor memiliki aktivitas basal (konstitutif), beberapa zat - agonis terbalik - dapat menguranginya. Secara khusus, agonis invers reseptor GABA A memiliki efek anxiogenic atau spasmodik, tetapi dapat meningkatkan kognisi.

Mempertimbangkan mekanisme pengikatan ligan dan molekul reseptor, terlihat bahwa spesifisitas dan kekuatan pengikatan disebabkan oleh ciri struktural kedua komponen tersebut. Secara khusus, peran penting dimainkan oleh pusat aktif protein - wilayah tertentu dari molekul protein, biasanya terletak di ceruknya ("saku"), dibentuk oleh radikal asam amino yang berkumpul di wilayah spasial tertentu selama pembentukan protein. struktur tersier dan mampu berikatan komplementer dengan ligan. Dalam urutan linier rantai polipeptida, radikal yang membentuk pusat aktif dapat ditempatkan pada jarak yang cukup jauh satu sama lain.

Spesifisitas yang tinggi dari pengikatan protein pada ligan disediakan oleh komplementaritas struktur situs aktif protein dengan struktur ligan. Komplementaritas dipahami sebagai korespondensi spasial dan kimia dari molekul yang berinteraksi. Ligan harus dapat masuk dan secara spasial bertepatan dengan konformasi situs aktif. Kebetulan ini mungkin tidak lengkap, tetapi karena labilitas konformasi protein, pusat aktif mampu melakukan perubahan kecil dan "disesuaikan" dengan ligan. Selain itu, antara gugus fungsi ligan dan radikal asam amino yang membentuk pusat aktif, harus ada ikatan yang menahan ligan di pusat aktif. Ikatan antara ligan dan pusat aktif protein dapat berupa non-kovalen (ionik, hidrogen, hidrofobik) atau kovalen. Pusat aktif protein adalah situs yang relatif terisolasi dari lingkungan sekitar protein, dibentuk oleh residu asam amino. Di area ini, setiap residu, karena ukurannya masing-masing dan kelompok fungsional membentuk "relief" dari pusat aktif.

Menggabungkan asam amino tersebut menjadi satu kompleks fungsional mengubah reaktivitas radikalnya, seperti halnya suara alat musik berubah dalam ansambel. Oleh karena itu, residu asam amino yang membentuk situs aktif sering disebut sebagai "ansambel" asam amino.

Sifat unik dari pusat aktif tidak hanya bergantung pada sifat kimia asam amino yang membentuknya, tetapi juga pada orientasi timbal baliknya yang tepat di ruang angkasa. Oleh karena itu, bahkan pelanggaran kecil terhadap keseluruhan konformasi protein sebagai akibat dari perubahan titik pada struktur atau kondisi utamanya lingkungan dapat menyebabkan perubahan sifat kimia dan fungsional dari radikal yang membentuk pusat aktif, mengganggu pengikatan protein ke ligan dan fungsinya. Selama denaturasi, pusat aktif protein dihancurkan, dan aktivitas biologisnya hilang.

Pusat aktif seringkali dibentuk sedemikian rupa sehingga akses air ke gugus fungsi radikalnya terbatas; kondisi diciptakan untuk mengikat ligan ke radikal asam amino.

Dalam beberapa kasus, ligan melekat hanya pada salah satu atom yang memiliki reaktivitas tertentu, misalnya penambahan O 2 pada besi mioglobin atau hemoglobin. Namun, sifat atom tertentu untuk berinteraksi secara selektif dengan O 2 ditentukan oleh sifat radikal yang mengelilingi atom besi dalam komposisi topik. Heme juga ditemukan dalam protein lain, seperti sitokrom. Namun fungsi atom besi dalam sitokrom berbeda, ia berfungsi sebagai perantara transfer elektron dari satu zat ke zat lain, sedangkan besi menjadi divalen atau trivalen.

Situs pengikatan protein ke ligan sering terletak di antara domain. Misalnya, tripsin enzim proteolitik, yang terlibat dalam hidrolisis ikatan peptida protein makanan di usus, memiliki 2 domain yang dipisahkan oleh alur. Permukaan bagian dalam alur dibentuk oleh radikal asam amino dari domain ini, yang berjauhan dalam rantai polipeptida (Ser 177, His 40, Asp 85).

Domain yang berbeda dalam protein dapat bergerak relatif satu sama lain saat berinteraksi dengan ligan, yang memfasilitasi fungsi protein lebih lanjut. Sebagai contoh, kita dapat mempertimbangkan kerja heksokinase, enzim yang mengkatalisis transfer residu fosfor dari ATP ke molekul glukosa (selama fosforilasi). Situs aktif hexokinase terletak di celah antara dua domain. Ketika heksokinase berikatan dengan glukosa, domain di sekitarnya saling mendekat, dan substrat terperangkap, yang memfasilitasi fosforilasi lebih lanjut.

Sifat utama protein yang mendasari fungsinya adalah selektivitas pengikatan ligan spesifik ke bagian tertentu dari molekul protein.

Klasifikasi ligan

Ligan dapat berupa zat anorganik (seringkali ion logam) dan zat organik, zat dengan berat molekul rendah dan zat dengan berat molekul tinggi;

· ada ligan yang mengubah struktur kimianya ketika menempel pada pusat aktif protein (perubahan substrat di pusat aktif enzim);

Ada ligan yang menempel pada protein hanya pada saat berfungsi (misalnya, O 2 yang diangkut oleh hemoglobin), dan ligan yang secara konstan dikaitkan dengan protein dan memainkan peran tambahan dalam fungsi protein (misalnya, besi, yang merupakan bagian dari hemoglobin).

Dalam kasus di mana residu asam amino yang membentuk pusat aktif tidak dapat memastikan berfungsinya protein ini, molekul non-protein dapat menempel pada bagian tertentu dari pusat aktif. Jadi, di pusat aktif banyak enzim terdapat ion logam (kofaktor) atau molekul organik non-protein (koenzim). Bagian non-protein, yang sangat terkait dengan situs aktif protein dan diperlukan untuk fungsinya, disebut "kelompok prostat". Mioglobin, hemoglobin, dan sitokrom memiliki gugus prostetik di pusat aktif - heme yang mengandung zat besi.

Koneksi protomer dalam protein oligomer adalah contoh interaksi ligan dengan berat molekul tinggi. Setiap protomer yang terhubung ke protomer lain berfungsi sebagai ligan untuk mereka, sama seperti untuk itu.

Terkadang penambahan ligan mengubah konformasi protein, menghasilkan pembentukan tempat pengikatan dengan ligan lain. Misalnya, protein calmodulin, setelah mengikat empat ion Ca 2+ di area tertentu, memperoleh kemampuan untuk berinteraksi dengan enzim tertentu, mengubah aktivitasnya.

Konsep penting dalam teori interaksi antara ligan dan pusat aktif target biologis adalah "saling melengkapi". Pusat aktif enzim harus sesuai dengan cara tertentu dengan ligan, yang tercermin dalam persyaratan tertentu untuk substrat.

Gambar 3. Skema interaksi antara ligan dan molekul target.

Misalnya, diharapkan agar interaksi berhasil, ukuran pusat aktif dan ligan harus cocok (lihat posisi 2 pada Gambar 3), yang memungkinkan untuk meningkatkan spesifisitas interaksi dan melindungi pusat aktif dari substrat yang tidak cocok. Pada saat yang sama, jenis interaksi berikut dimungkinkan ketika kompleks "ligan pusat aktif" muncul:

· Ikatan van der Waals (posisi 1, gambar 3) disebabkan oleh fluktuasi awan elektron di sekitar atom tetangga yang terpolarisasi berlawanan;

interaksi elektrostatik (posisi 3, gambar 3) yang terjadi antara gugus bermuatan berlawanan;

· interaksi hidrofobik (posisi 4, gambar 3), karena saling tarik-menarik permukaan non-polar;

· ikatan hidrogen (posisi 5, gambar 3) yang timbul antara atom hidrogen bergerak dan atom elektronegatif fluor, nitrogen atau oksigen.

Meskipun kekuatan interaksi yang dijelaskan relatif rendah (dibandingkan dengan ikatan kovalen), orang tidak boleh meremehkan kepentingannya, yang tercermin dalam peningkatan afinitas pengikatan.

Meringkas hal di atas, dapat dicatat bahwa proses pengikatan ligan ke target molekuler adalah proses yang sangat spesifik yang dikendalikan oleh ukuran ligan dan strukturnya, yang memungkinkan untuk memastikan selektivitas interaksi. Namun, interaksi antara protein dan substrat yang bukan karakteristiknya (yang disebut penghambatan kompetitif) dimungkinkan, yang diekspresikan dalam pengikatan ke pusat aktif dengan ligan target yang serupa, tetapi tidak. Perlu dicatat bahwa penghambatan kompetitif dimungkinkan baik dalam kondisi alami (penghambatan enzim suksinat dehidrogenase oleh malonat, penghambatan fumarat hidratase oleh asam piromelitat), dan secara artifisial, selama pemberian obat (penghambatan monoamine oksidase oleh iproniazid, nialamida, penghambatan sintetase dihydropteroate oleh sulfonamida - analog struktural asam para-aminobenzoic, penghambatan enzim pengubah angiotensin oleh captopril, enalapril).

Dengan demikian, dimungkinkan untuk secara sengaja mengubah aktivitas banyak sistem molekuler menggunakan senyawa sintetis yang memiliki struktur yang mirip dengan substrat alami.

Namun, pemahaman yang dangkal tentang mekanisme interaksi antara ligan dan target molekul bisa sangat berbahaya dan seringkali menimbulkan konsekuensi yang tragis. Kasus paling terkenal dapat dianggap yang disebut. "tragedi thalidomide" yang mengakibatkan kelahiran ribuan anak dengan kelainan bawaan akibat asupan senyawa obat thalidomide yang kurang dipelajari oleh wanita hamil.

2. Tindakan obat lokal dan resorptif

Tindakan suatu zat, yang dimanifestasikan di tempat penerapannya, disebut lokal. Misalnya, agen pembungkus menutupi selaput lendir, mencegah iritasi pada ujung saraf aferen. Namun, efek yang benar-benar lokal sangat jarang terjadi, karena zat dapat diserap sebagian atau memiliki efek refleks.

Tindakan suatu zat yang berkembang setelah diserap dan masuk ke sirkulasi umum, dan kemudian ke jaringan, disebut resorptif. Efek resorptif tergantung pada rute pemberian obat dan kemampuannya untuk menembus penghalang biologis.

Dengan tindakan lokal dan resorptif, obat memiliki efek langsung atau refleks. Pengaruh langsung diwujudkan di tempat kontak langsung zat dengan jaringan. Dengan aksi refleks, zat mempengaruhi ekstero atau interoreseptor, sehingga efeknya dimanifestasikan oleh perubahan keadaan pusat saraf atau organ eksekutif yang sesuai. Dengan demikian, penggunaan plester mustard dalam patologi organ pernapasan secara refleks meningkatkan trofisme mereka (melalui eksteroreseptor kulit).

Kuliah 6.Masalah dasar farmakodinamik (bagian 1)

Tugas utama farmakodinamika adalah mencari tahu di mana dan bagaimana zat obat bekerja, menyebabkan efek tertentu, yaitu menetapkan target yang berinteraksi dengan obat.

1. Sasaran obat

Sasaran obat adalah reseptor, saluran ion, enzim, sistem transportasi, dan gen. Reseptor disebut kelompok aktif makromolekul substrat yang berinteraksi dengan suatu zat. Reseptor yang memberikan manifestasi aksi suatu zat disebut spesifik.

Ada 4 jenis reseptor:

reseptor yang secara langsung mengontrol fungsi saluran ion (reseptor H-kolinergik, reseptor GABA A);

reseptor digabungkan ke efektor melalui sistem "G-proteins-secondary transmitters" atau "G-proteins-ion channels". Reseptor semacam itu tersedia untuk banyak hormon dan mediator (reseptor M-kolinergik, reseptor adrenergik);

reseptor yang secara langsung mengontrol fungsi enzim efektor. Mereka berhubungan langsung dengan tirosin kinase dan mengatur fosforilasi protein (reseptor insulin);

reseptor untuk transkripsi DNA. Ini adalah reseptor intraseluler. Mereka berinteraksi dengan hormon steroid dan tiroid.

Afinitas suatu zat untuk reseptor, yang mengarah pada pembentukan kompleks "zat-reseptor" dengannya, dilambangkan dengan istilah "afinitas". Kemampuan suatu zat, ketika berinteraksi dengan reseptor tertentu, untuk merangsangnya dan menyebabkan efek ini atau itu disebut aktivitas internal.

2. Konsep zat agonis dan antagonis

Zat yang, ketika berinteraksi dengan reseptor spesifik, menyebabkan perubahan di dalamnya, yang menyebabkan efek biologis, disebut agonis. Efek stimulasi agonis pada reseptor dapat menyebabkan aktivasi atau penghambatan fungsi sel. Jika agonis, berinteraksi dengan reseptor, menyebabkan efek maksimal, maka ini adalah agonis penuh. Berbeda dengan yang terakhir, agonis parsial, saat berinteraksi dengan reseptor yang sama, tidak menimbulkan efek maksimal.

Zat yang berikatan dengan reseptor tetapi tidak merangsangnya disebut antagonis. Aktivitas internal mereka nol. Efek farmakologisnya disebabkan antagonisme dengan ligan endogen (mediator, hormon), serta dengan zat agonis eksogen. Jika mereka menempati reseptor yang sama dengan yang berinteraksi dengan agonis, maka kita berbicara tentang antagonis kompetitif; jika bagian lain dari makromolekul yang tidak terkait dengan reseptor tertentu, tetapi saling berhubungan dengannya, maka mereka berbicara tentang antagonis non-kompetitif.

Jika suatu zat bertindak sebagai agonis pada satu subtipe reseptor dan sebagai antagonis pada yang lain, itu disebut sebagai agonis-antagonis.

Apa yang disebut reseptor non-spesifik juga diisolasi, mengikat zat yang tidak menimbulkan efek (protein plasma darah, mukopolisakarida jaringan ikat); mereka juga disebut tempat pengikatan zat yang tidak spesifik.

Interaksi "substansi - reseptor" dilakukan karena ikatan antarmolekul. Salah satu jenis ikatan terkuat adalah ikatan kovalen. Dikenal karena sejumlah kecil obat (beberapa agen anti-blastoma). Yang kurang persisten adalah ikatan ionik yang lebih umum, tipikal penghambat ganglionik dan asetilkolin. Peran penting dimainkan oleh gaya van der Waals (dasar interaksi hidrofobik) dan ikatan hidrogen.

Bergantung pada kekuatan ikatan "zat-reseptor", tindakan reversibel, karakteristik sebagian besar zat, dan tindakan ireversibel (dalam kasus ikatan kovalen) dibedakan.

Jika suatu zat berinteraksi hanya dengan reseptor yang tidak ambigu secara fungsional dari lokalisasi tertentu dan tidak mempengaruhi reseptor lain, maka tindakan zat semacam itu dianggap selektif. Dasar selektivitas aksi adalah afinitas (afinitas) zat terhadap reseptor.

Saluran ion adalah target penting lainnya untuk obat-obatan. Yang menarik adalah pencarian penghambat dan aktivator saluran Ca 2+ dengan efek dominan pada jantung dan pembuluh darah. Dalam beberapa tahun terakhir, zat yang mengatur fungsi saluran K+ telah menarik banyak perhatian.

Enzim adalah target penting bagi banyak obat. Misalnya, mekanisme kerja obat antiinflamasi nonsteroid disebabkan oleh penghambatan siklooksigenase dan penurunan biosintesis prostaglandin. Obat antiblastoma metotreksat memblokir reduktase dihidrofolat, mencegah pembentukan tetrahidrofolat, yang diperlukan untuk sintesis timidilat nukleotida purin. Asiklovir menghambat polimerase DNA virus.

Target obat lain yang mungkin adalah sistem transportasi untuk molekul polar, ion, dan molekul hidrofilik kecil. Salah satu pencapaian terbaru dalam arah ini adalah pembuatan penghambat pompa propion di mukosa lambung (omeprazole).

Gen dianggap target penting untuk banyak obat. Penelitian di bidang farmakologi gen semakin meluas.

Kuliah 7. Ketergantungan efek farmakoterapi pada sifat obat dan kondisi penggunaannya

1. Struktur kimia

SAYA. struktur kimia, fisikokimia dan properti fisik obat. Untuk interaksi yang efektif suatu zat dengan reseptor, diperlukan struktur obat yang memastikan kontak terdekat dengan reseptor. Kekuatan ikatan antarmolekul tergantung pada tingkat konvergensi suatu zat dengan reseptor. Untuk interaksi suatu zat dengan reseptor, korespondensi spasialnya, yaitu saling melengkapi, sangat penting. Ini dikonfirmasi oleh perbedaan aktivitas stereoisomer. Jika suatu zat memiliki beberapa gugus aktif fungsional, maka jarak antar gugus tersebut harus diperhitungkan.

Banyak karakteristik kuantitatif dan kualitatif dari aksi suatu zat juga bergantung pada sifat fisik dan fisikokimia seperti kelarutan dalam air dan lipid; untuk senyawa bubuk, tingkat penggilingannya sangat penting, untuk zat yang mudah menguap - tingkat volatilitas, dll.

2. Dosis dan konsentrasi

II. Tergantung dosis(konsentrasi) mengubah kecepatan perkembangan efek, tingkat keparahannya, durasinya, dan terkadang sifat tindakannya. Biasanya, dengan peningkatan dosis, periode laten berkurang dan keparahan serta durasi efek meningkat.

dosis disebut jumlah zat pada satu waktu (dosis tunggal). Tunjukkan dosis dalam gram atau pecahan gram. Dosis minimum di mana obat menyebabkan efek biologis awal disebut ambang batas, atau dosis efektif minimum. Dalam pengobatan praktis, dosis terapeutik rata-rata paling sering digunakan, di mana obat pada sebagian besar pasien memiliki efek farmakoterapi yang diperlukan. Jika selama pengangkatannya efeknya tidak cukup jelas, dosisnya dinaikkan ke dosis terapeutik tertinggi. Selain itu, dosis toksik dibedakan, di mana zat menyebabkan efek toksik yang berbahaya bagi tubuh, dan dosis yang mematikan. Dalam beberapa kasus, dosis obat untuk pengobatan (dosis kursus) diindikasikan. Jika ada kebutuhan untuk segera membuat zat obat konsentrasi tinggi di dalam tubuh, maka dosis pertama (syok) melebihi dosis berikutnya.

3. Penggunaan kembali obat Struktur kimia

AKU AKU AKU. Meningkatkan efek sejumlah zat terkait dengan kemampuan mereka untuk menumpuk. Yang dimaksud dengan penumpukan material adalah akumulasi zat farmakologis di dalam tubuh. Ini tipikal untuk waktu yang lama obat aktif, yang diekskresikan secara perlahan atau diikat dengan kuat di dalam tubuh (misalnya, beberapa glikosida jantung dari kelompok digitalis). Akumulasi zat selama penggunaan berulang dapat menjadi penyebab perkembangan efek toksik. Dalam hal ini, perlu untuk memberi dosis obat-obatan tersebut dengan mempertimbangkan akumulasi, secara bertahap mengurangi dosis atau meningkatkan interval antara dosis obat.

Contoh akumulasi fungsional diketahui, di mana efeknya, dan bukan substansinya, terakumulasi. Jadi, dengan alkoholisme, peningkatan perubahan pada sistem saraf pusat menyebabkan munculnya delirium tremens. Dalam hal ini, zat (etil alkohol) teroksidasi dengan cepat dan tidak tertinggal di jaringan. Dalam hal ini, hanya efek neurotropik yang dirangkum.

Mengurangi keefektifan zat dengan penggunaan berulang - kecanduan (toleransi)- diamati saat menggunakan berbagai obat (analgesik, antihipertensi, dan obat pencahar). Ini mungkin terkait dengan penurunan penyerapan suatu zat, peningkatan laju inaktivasinya dan (atau) peningkatan ekskresi, penurunan sensitivitas reseptor terhadapnya, atau penurunan kepadatannya di jaringan. Dalam kasus kecanduan, untuk mendapatkan efek awal, dosis obat harus ditingkatkan atau satu zat diganti dengan yang lain. Pada versi terakhir harus diingat bahwa ada kecanduan silang terhadap zat yang berinteraksi dengan reseptor yang sama. Jenis kecanduan khusus adalah takifilaksis - kecanduan yang terjadi sangat cepat, terkadang setelah satu dosis obat.

Sehubungan dengan beberapa zat (biasanya neurotropik), pemberian berulang mereka mengembangkan ketergantungan obat. Itu dimanifestasikan oleh keinginan yang tak tertahankan untuk mengambil suatu zat, biasanya dengan tujuan meningkatkan suasana hati, meningkatkan kesejahteraan, menghilangkan pengalaman dan sensasi yang tidak menyenangkan, termasuk yang terjadi selama penghapusan zat yang menyebabkan ketergantungan obat. Dalam kasus ketergantungan mental, penghentian pemberian obat (kokain, halusinogen) hanya menyebabkan ketidaknyamanan emosional. Saat mengonsumsi zat tertentu (morfin, heroin), ketergantungan fisik berkembang. Pembatalan obat dalam kasus ini menyebabkan kondisi serius, yang, selain perubahan mental yang tiba-tiba, memanifestasikan dirinya dalam berbagai gangguan somatik yang seringkali parah terkait dengan disfungsi banyak sistem tubuh, hingga kematian. Inilah yang disebut sindrom penarikan.

Kuliah 8. Interaksi obat (bagian 1)

1. Jenis utama interaksi obat

Dengan pengangkatan beberapa zat obat secara bersamaan, interaksi mereka satu sama lain dimungkinkan, yang mengarah pada perubahan tingkat keparahan dan sifat efek utama, durasinya, serta peningkatan atau penurunan efek samping dan toksik. Interaksi obat biasanya diklasifikasikan menjadi farmakologis Dan farmasi.

Interaksi farmakologis didasarkan pada perubahan farmakokinetik dan farmakodinamik obat, interaksi kimia dan fisikokimia obat dalam media tubuh.

Interaksi farmasi terkait dengan kombinasi berbagai obat, sering digunakan untuk meningkatkan atau menggabungkan efek yang berguna dalam praktik medis. Namun, ketika menggabungkan zat, interaksi yang tidak menguntungkan juga dapat terjadi, yang disebut inkompatibilitas obat. Ketidakcocokan dimanifestasikan oleh melemahnya, kehilangan total atau perubahan sifat efek farmakoterapi, atau peningkatan efek samping atau toksik. Ini terjadi ketika dua atau lebih obat diberikan pada waktu yang bersamaan. (ketidakcocokan farmakologis). Ketidakcocokan juga mungkin terjadi selama pembuatan dan penyimpanan obat kombinasi (ketidakcocokan obat).

2. Interaksi farmakologis

I. Jenis interaksi farmakokinetik dapat memanifestasikan dirinya pada tahap penyerapan zat, yang dapat berubah sesuai dengan alasan-alasan berbeda. Jadi, dalam saluran pencernaan, zat dapat diikat oleh adsorben (karbon aktif, tanah liat putih) atau resin penukar anion (cholestyramine), pembentukan senyawa kelat atau kompleks yang tidak aktif (menurut prinsip ini, antibiotik dari kelompok tetrasiklin berinteraksi dengan ion besi, kalsium dan magnesium). Semua opsi interaksi ini mengganggu penyerapan obat dan mengurangi efek farmakoterapi. Untuk penyerapan sejumlah zat dari saluran pencernaan, nilai pH media penting. Jadi, dengan mengubah reaksi cairan pencernaan, seseorang dapat secara signifikan mempengaruhi laju dan kelengkapan penyerapan senyawa asam lemah dan basa lemah.

Perubahan peristaltik saluran pencernaan juga mempengaruhi penyerapan zat. Misalnya, peningkatan motilitas usus oleh kolinomimetik mengurangi penyerapan digoksin. Selain itu, contoh interaksi zat pada tingkat pengangkutannya melalui mukosa usus diketahui (barbiturat mengurangi penyerapan griseofulvin.

Penghambatan aktivitas enzim juga dapat mempengaruhi penyerapan. Jadi, difenin menghambat dekonjugasi folat dan mengganggu penyerapan asam folat dari produk makanan. Akibatnya, defisiensi asam folat berkembang. Beberapa zat (almagel, minyak vaseline) membentuk lapisan pada permukaan selaput lendir saluran pencernaan, yang dapat menghambat penyerapan obat.

Interaksi zat dimungkinkan pada tahap pengangkutannya dengan protein darah. Dalam hal ini, satu zat dapat menggantikan zat lain dari kompleks dengan protein plasma darah. Jadi, indometasin dan butadione melepaskan antikoagulan aksi tidak langsung dari kompleks dengan protein plasma, yang meningkatkan konsentrasi antikoagulan bebas dan dapat menyebabkan perdarahan.

Beberapa zat obat mampu berinteraksi pada tingkat biotransformasi zat. Ada obat yang meningkatkan (menginduksi) aktivitas enzim hati mikrosomal (fenobarbital, difenin, dll.). Dengan latar belakang aksinya, biotransformasi banyak zat berlangsung lebih intensif.

Ini mengurangi keparahan dan durasi efeknya. Mungkin juga interaksi obat yang terkait dengan efek penghambatan pada enzim mikrosomal dan non-mikrosom. Dengan demikian, obat anti asam urat allopurinol meningkatkan toksisitas obat antikanker mercaptopurine.

Ekskresi zat obat juga dapat berubah secara signifikan dengan kombinasi penggunaan zat. Reabsorpsi di tubulus ginjal senyawa asam lemah dan sedikit basa tergantung pada nilai pH urin primer. Dengan mengubah reaksinya, dimungkinkan untuk menambah atau mengurangi derajat ionisasi suatu zat. Semakin rendah derajat ionisasi suatu zat, semakin tinggi lipofilisitasnya dan semakin kuat reabsorpsi dalam tubulus ginjal. Lebih banyak zat terionisasi diserap kembali dengan buruk dan lebih banyak diekskresikan dalam urin. Untuk alkalinisasi urin, natrium bikarbonat digunakan, dan untuk pengasaman, amonium klorida digunakan.

Perlu diingat bahwa ketika zat berinteraksi, farmakokinetiknya dapat berubah pada beberapa tahap secara bersamaan.

II. Jenis interaksi farmakodinamik. Jika interaksi dilakukan pada tingkat reseptor, maka itu terutama menyangkut agonis dan antagonis dari berbagai jenis reseptor.

Dalam kasus sinergi, interaksi zat disertai dengan peningkatan efek akhir. Sinergi zat obat dapat dimanifestasikan dengan penjumlahan atau potensiasi sederhana dari efek akhir. Efek penjumlahan (aditif) diamati hanya dengan menambahkan efek dari masing-masing komponen. Jika pengenalan dua zat efek keseluruhan melebihi jumlah efek kedua zat, ini menunjukkan potensiasi.

Sinergi dapat langsung (jika kedua senyawa bekerja pada substrat yang sama) atau tidak langsung (bila lokalisasi yang berbeda tindakan mereka).

Kemampuan satu zat sampai batas tertentu untuk mengurangi efek yang lain disebut antagonisme. Dengan analogi dengan sinergi, bisa langsung dan tidak langsung.

Selain itu, sinergi dibedakan, di mana beberapa efek zat gabungan ditingkatkan, sementara yang lain dilemahkan.

AKU AKU AKU. Interaksi kimiawi atau fisikokimiawi zat dalam media tubuh paling sering digunakan pada overdosis atau keracunan obat akut. Dalam kasus overdosis antikoagulan heparin, penawarnya, protamine sulfate, diresepkan, yang menonaktifkan heparin karena interaksi elektrostatik dengannya (interaksi fisikokimia). Contoh interaksi kimia adalah pembentukan kompleks. Jadi, ion tembaga, merkuri, timbal, besi, dan kalsium mengikat penisilamin.

Kuliah 9. Interaksi obat (bagian 2)

1. Interaksi farmasi

Mungkin ada kasus ketidakcocokan farmasi, di mana selama pembuatan obat dan (atau) penyimpanannya, serta ketika dicampur dalam satu jarum suntik, komponen campuran berinteraksi dan perubahan tersebut terjadi, akibatnya obat tersebut menjadi tidak cocok untuk penggunaan praktis. Dalam beberapa kasus, sifat baru, terkadang tidak menguntungkan (beracun) muncul. Ketidakcocokan mungkin disebabkan oleh kelarutan yang tidak mencukupi atau ketidaklarutan total zat dalam pelarut, koagulasi bentuk sediaan, pemisahan emulsi, kelembaban dan pelelehan bubuk karena higroskopisitasnya, penyerapan zat aktif yang tidak diinginkan dimungkinkan. Dalam resep yang salah, sebagai akibat dari interaksi kimiawi zat, endapan kadang-kadang terbentuk atau warna, rasa, bau dan konsistensi bentuk sediaan berubah.

2. Pentingnya karakteristik individu tubuh dan kondisinya untuk manifestasi aksi obat

SAYA. Usia. Sensitivitas obat bervariasi dengan usia. Dalam hal ini, farmakologi perinatal, yang mempelajari efek obat pada janin (24 minggu sebelum kelahiran dan hingga 4 minggu setelah kelahiran), muncul sebagai disiplin ilmu tersendiri. Bagian farmakologi yang mempelajari fitur aksi obat pada tubuh anak, disebut farmakologi pediatrik.

Untuk zat obat (kecuali yang beracun dan manjur), ada aturan yang disederhanakan untuk menghitung zat untuk anak-anak usia yang berbeda, berdasarkan fakta bahwa untuk setiap tahun seorang anak membutuhkan 1/20 dari dosis dewasa.

Pada usia tua dan pikun, penyerapan zat obat melambat, metabolisme mereka berjalan kurang efisien, dan laju ekskresi obat oleh ginjal menurun. Farmakologi geriatri terlibat dalam menjelaskan fitur aksi dan penggunaan obat pada orang tua dan pikun.

II. Lantai. Terhadap sejumlah zat (nikotin, strychnine), pria kurang sensitif dibandingkan wanita.

AKU AKU AKU. faktor genetik. Sensitivitas obat dapat ditentukan secara genetik. Misalnya, dengan defisiensi genetik kolinesterase plasma darah, durasi kerja ditilin pelemas otot meningkat tajam dan bisa mencapai 6-8 jam (dalam kondisi normal - 5-7 menit).

Contoh reaksi atipikal terhadap zat (idiosyncrasy) diketahui. Sebagai contoh, antimalaria 8-aminoquinoline (primakuin) dapat menyebabkan hemolisis pada individu dengan enzimopati genetik. Zat lain dengan efek hemolitik potensial juga diketahui: sulfonamid (streptosida, sulfasil natrium), nitrofuran (furazolidone, furadonin), analgesik non narkotik(aspirin, fenasetin).

IV. Kondisi tubuh. Obat antipiretik hanya bekerja dengan demam (dengan normothermia, tidak efektif), dan glikosida jantung - hanya dengan latar belakang gagal jantung. Penyakit yang disertai gangguan fungsi hati dan ginjal mengubah biotransformasi dan ekskresi zat. Farmakokinetik obat juga berubah selama kehamilan dan obesitas.

ay. Nilai ritme sirkadian. Studi tentang ketergantungan efek farmakologis obat pada periodisitas harian adalah salah satu tugas utama kronofarmakologi. Dalam kebanyakan kasus, efek zat yang paling menonjol diamati selama periode aktivitas maksimum. Jadi, pada manusia, efek morfin lebih terasa pada awal paruh kedua hari dibandingkan pada pagi atau malam hari.

Parameter farmakokinetik juga bergantung pada ritme sirkadian. Penyerapan griseofulvin terbesar terjadi sekitar jam 12 siang. Pada siang hari, intensitas metabolisme zat, fungsi ginjal dan kemampuannya mengeluarkan zat farmakologis berubah secara signifikan.

Tugas utama farmakodinamika adalah mencari tahu di mana dan bagaimana obat bekerja, menyebabkan efek tertentu. Berkat peningkatan teknik metodologis, masalah ini diselesaikan tidak hanya pada tingkat sistemik dan organ, tetapi juga pada tingkat seluler, subselular, molekuler, dan submolekuler. Jadi, untuk obat neurotropik, struktur itu terbentuk sistem saraf, formasi sinaptik yang memiliki kepekaan tertinggi terhadap senyawa ini. Untuk zat yang memengaruhi metabolisme, lokalisasi enzim dalam jaringan, sel, dan formasi subselular yang berbeda ditentukan, aktivitasnya berubah secara signifikan. Dalam semua kasus, kita berbicara tentang substrat biologis itu - "target" yang berinteraksi dengan zat obat.

"Target" untuk narkoba

Reseptor, saluran ion, enzim, sistem transportasi, dan gen berfungsi sebagai "target" obat.

Reseptor disebut kelompok aktif makromolekul substrat yang berinteraksi dengan suatu zat. Reseptor yang memberikan manifestasi aksi zat disebut spesifik.

4 jenis reseptor berikut ini dibedakan (Gbr.

I. Reseptor yang secara langsung mengontrol fungsi saluran ion. Jenis reseptor yang langsung digabungkan ke saluran ion termasuk reseptor n-kolinergik, reseptor GABAA, dan reseptor glutamat.

II. Reseptor digabungkan ke efektor melalui sistem "G-proteins - secondary transmitters" atau "G-proteins-ion channels". Reseptor semacam itu tersedia untuk banyak hormon dan mediator (reseptor m-kolinergik, reseptor adrenergik).

AKU AKU AKU. Reseptor yang secara langsung mengontrol fungsi enzim efektor. Mereka secara langsung terkait dengan tirosin kinase dan mengatur fosforilasi protein. Menurut prinsip ini, reseptor insulin dan sejumlah faktor pertumbuhan disusun.

IV. Reseptor yang mengontrol transkripsi DNA. Tidak seperti reseptor membran tipe I-III, ini adalah reseptor intraseluler (protein sitosol atau nuklir yang larut). Reseptor ini berinteraksi dengan hormon steroid dan tiroid.

Mempertimbangkan efek zat pada reseptor postsinaptik, perlu dicatat kemungkinan pengikatan alosterik zat yang berasal dari endogen (misalnya, glisin) dan eksogen (misalnya, ansiolitik benzodiazepin). Interaksi alosterik dengan reseptor tidak menimbulkan "sinyal". Namun, ada modulasi dari efek mediator utama, yang dapat meningkat dan menurun. Penciptaan zat jenis ini membuka kemungkinan baru untuk mengatur fungsi sistem saraf pusat. Ciri neuromodulator alosterik adalah bahwa mereka tidak memiliki efek langsung pada transmisi mediator utama, tetapi hanya memodifikasinya ke arah yang diinginkan.

Penemuan reseptor presinaptik memainkan peran penting dalam memahami mekanisme pengaturan transmisi sinaptik. Jalur autoregulasi homotropik (aksi mediator pelepasan pada reseptor presinaptik yang sama ujung saraf) dan regulasi heterotropik (regulasi presinaptik karena mediator lain) pelepasan mediator, yang memungkinkan untuk mengevaluasi kembali fitur aksi banyak zat. Informasi ini juga menjadi dasar untuk pencarian yang ditargetkan untuk sejumlah obat (misalnya, prazosin).

Afinitas suatu zat untuk reseptor, yang mengarah pada pembentukan kompleks "zat-reseptor" dengannya, dilambangkan dengan istilah "afinitas". Kemampuan suatu zat, ketika berinteraksi dengan reseptor, untuk merangsangnya dan menyebabkan efek ini atau itu disebut aktivitas internal.

1. 
   Pembawa informasi genetik dalam mikroorganisme.
2. 
   Bentuk manifestasi variabilitas mikroorganisme. Modifikasi. Mutasi, klasifikasinya. disosiasi R-S. Signifikansi praktis dari variabilitas mikroorganisme.
3. 
   Mutagen, klasifikasi, mekanisme aksi mutagen pada genom mikroorganisme.
4. 
   Peran struktur genetik sitoplasma dalam variabilitas mikroorganisme.
5. 
   rekombinasi genetik.
6. 
   Transformasi, tahapan proses transformasi.
7. 
   Transduksi, transduksi spesifik dan non spesifik.
8. 
   Konjugasi, tahapan proses konjugasi.

1. Tunjukkan jawaban yang benar dalam tugas tes.

1. Lihat dan gambar persiapan demo:

A) disosiasi R-S bakteri.

pertanyaan kontrol:

1. 
   Apa dasar material dari hereditas mikroorganisme?
2. 
   Apa manifestasi dari variabilitas mikroorganisme?

1. 
   Apa signifikansi praktis dari variabilitas mikroorganisme?
2. 
   Apa itu modifikasi?
3. 
   Apa itu mutasi?
4. 
   Apa klasifikasi mutasi?
5. 
   Apa itu mutagen?
6. 
   Bagaimana mekanisme kerja mutagen pada genom mikroorganisme?

1. 
   Apa peran struktur genetik sitoplasma dalam variabilitas mikroorganisme?
2. 
   Apa itu rekombinasi genetik?
3. 
   Apa itu transformasi? Apa saja tahapan dalam proses ini?
4. 
   Apa itu transduksi?
5. 
   Apa itu konjugasi? Apa saja tahapan dalam proses ini?

UJI GADANIA

Tentukan jawaban yang benar Di Sini:

1. Apa yang dimaksud dengan struktur genetik ekstrachromosomal?

A) ribosom

B) polisom

B) plasmid

D) mesosom

D) transposon

2. Apa itu mutagen?

A) gen yang menyediakan mutasi

B. faktor penyebab mutasi

C) faktor yang mengirimkan informasi genetik

D) faktor yang mengembalikan DNA

3. Apa itu ekson?

A. bakteriofag virulen

B) ramalan

C) bagian dari gen yang membawa informasi genetik tertentu

D) bakteriofag sedang

4. Apa itu inversi?

A) metode rekombinasi genetik

B) perbaikan bagian DNA yang rusak

B. mutasi kromosom

D) titik mutasi

5. Apa itu modifikasi?

B) perubahan fenotipik yang tidak mempengaruhi genom sel

C) transfer materi genetik menggunakan bakteriofag

D) perubahan sifat spasmodik herediter

6. Konjugasi ditandai dengan:

A) transfer materi genetik menggunakan bakteriofag

B) kontak antara sel donor dan penerima diperlukan

C) transfer materi genetik menggunakan RNA

D) transfer materi genetik menggunakan faktor jenis kelamin

7. Apa itu reparasi?

A) lisogeni

B) perbaikan DNA yang rusak

C) metode mentransfer informasi genetik

D) viropeksis

8. Apa yang menjadi ciri untai "minus" RNA?

A) menular

B) memiliki fungsi turun-temurun

B) mampu berintegrasi ke dalam kromosom sel

D) tidak memiliki fungsi messenger RNA

9. Pada mikroorganisme manakah RNA menjadi bahan dasar hereditas?

A. pada bakteri

B) dalam spiroseta

D) dalam mikoplasma

10. Apa itu mutasi?

A) memperbaiki bagian DNA yang rusak

B) transfer materi genetik menggunakan bakteriofag

C) perubahan sifat yang tiba-tiba secara turun-temurun

D) proses pembentukan progeni bakteri yang mengandung ciri-ciri donor dan resipien

11. Apa itu transformasi?

A. perbaikan DNA yang rusak

B) transfer informasi genetik melalui kontak sel bakteri dari orientasi "seksual" yang berbeda

C) transfer informasi genetik menggunakan fragmen DNA

D) transfer informasi genetik dari sel donor ke sel penerima menggunakan bakteriofag

MAT INFORMASISERI PADA TOPIK PELAJARAN

Mementaskan pengalaman transformasi

Penerima - saring basil subtilis str (batang jerami sensitif terhadap streptomisin); donor - DNA diisolasi dari strain DI DALAM.Subtilis str (resisten terhadap streptomisin). Media selektif untuk pemilihan agar nutrien rekombinan (transforman) yang mengandung 100 IU/ml streptomisin.

Untuk 1 ml biakan kaldu DI DALAM.Subtilis 1 μg/ml larutan DNase dalam 0,5 ml larutan magnesium klorida ditambahkan untuk menghancurkan DNA yang belum menembus sel bakteri strain penerima, dan diinkubasi selama 5 menit. Untuk menentukan jumlah rekombinan resisten streptomisin (transforman) yang terbentuk, 0,1 ml campuran murni diinokulasi ke media selektif dalam cawan Petri. Untuk menentukan jumlah sel kultur penerima dalam larutan natrium klorida isotonik, pengenceran 10 kali lipat disiapkan hingga 10 -5 -10 -6 (untuk mendapatkan jumlah koloni yang dapat dihitung), 0,1 ml ditaburkan pada agar nutrisi tanpa streptomisin, dan untuk kontrol - pada agar dengan streptomisin. Kultur penerima tidak boleh tumbuh pada media terakhir karena sensitif terhadap streptomisin. Inokulasi diinkubasi pada suhu 37 0 C. Keesokan harinya, hasil percobaan diperhitungkan dan frekuensi transformasi ditentukan oleh rasio jumlah sel rekombinan yang tumbuh dengan jumlah sel strain penerima.

Mari kita asumsikan bahwa ketika menyemai 0,1 ml kultur strain penerima pada pengenceran 10 -5, 170 koloni tumbuh, dan ketika menyemai 0,1 ml campuran murni, 68 koloni strain rekombinan. Karena setiap koloni terbentuk sebagai hasil perbanyakan hanya oleh satu sel bakteri, maka 0,1 ml biakan benih penerima mengandung 170 x 10 5 sel yang layak, dan 1 ml - 170 x 10 6, atau 1,7 x 10 8 . Pada saat yang sama, dalam 0,1 ml campuran terdapat 68 sel rekombinan, dan dalam 1 ml - 680, atau 6,8 x 10 2 .

Dengan demikian, frekuensi transformasi dalam percobaan ini akan sama dengan:

Menyiapkan pengalaman transduksi spesifik

Penerimanya adalah strain E. coli lac - tanpa operon 3-galaktosidase yang mengontrol fermentasi laktosa. Transduksi fag - fag X dgal, dalam genom yang beberapa gennya digantikan oleh (3-galactosidase operon E. coli. Ini rusak, yaitu, tidak mampu menyebabkan infeksi produktif yang berakhir dengan lisis Escherichia coli, dan dilambangkan dengan huruf d (fag dgal ) dengan nama bakteri operon gal yang terkandung dalam genom.Media selektif adalah media Endo, di mana bakteri laktosa-negatif dari strain penerima membentuk koloni tidak berwarna, dan laktosa- Koloni positif dari galur rekombinan memperoleh warna merah dengan semburat metalik Ke 1 ml biakan kaldu 3 jam dari galur penerima, tambahkan 1 ml dgal fag transduksi pada konsentrasi 10 6 - 10 7 partikel per 1 ml Campuran diinkubasi selama 60 menit pada suhu 37 0 C, setelah itu dibuat serangkaian pengenceran 10 kali lipat (tergantung konsentrasi bakteri yang diharapkan) untuk mendapatkan jumlah koloni yang dapat dihitung.tabung reaksi dengan pengenceran 10 -6 inokulasi 0,1 ml biakan ke dalam 3 cawan Petri dengan media Endo dan distribusikan cairan secara merata dengan spatula di atas permukaan media.

Kultur diinkubasi selama 1 hari, setelah itu hasil percobaan dicatat dan frekuensi transduksi dihitung dengan rasio jumlah sel rekombinan (trans-duktan) yang ditemukan pada semua cawan dengan jumlah sel penerima. tekanan.

Misalnya, setelah inokulasi 0,1 ml kultur campuran pada pengenceran 10 -6, 138, 170 dan 160 koloni tidak berwarna dari galur penerima tumbuh pada 3 cawan dengan media Endo, masing-masing pada cawan pertama dan terakhir - 5 dan 1 koloni transduktan merah. Oleh karena itu, frekuensi transduksi dalam hal ini akan sama dengan:

Menyiapkan percobaan konjugasi dengan tujuan mentransfer fragmen kromosom, seekor kucingyang mengandung gen tersebutleuyang mengontrol sintesis leusin.

Donor - Saring e.coli K12 Hfr leu Str S ; penerima - ketegangan e.Coli K12F- leu+ Str R. Hfr adalah penunjukan keadaan, yang ditandai dengan frekuensi rekombinasi yang tinggi. Media selektif untuk isolasi rekombinan - media glukosa-garam minimal: KH 2 RO 4 - 6,5 g, MgSO 4 - 0,1 g, (NH 4) 2SO 4 - 1 g, Ca (NO 3) 2 - 0,001 g, FeSO 4 - 0,0005 g, glukosa - 2 g, streptomisin - 200 IU / ml, air suling - 1 liter.

Ke dalam 2 ml biakan penerima selama 3 jam, tambahkan 1 ml biakan kaldu donor. Kultur diinkubasi pada suhu 37 0 C selama 30 menit. Kemudian campuran diencerkan menjadi 10 -2 -10 3 dan ditaburkan dalam 0,1 ml per media agar selektif dalam cawan Petri, di mana hanya koloni rekombinan yang akan tumbuh. Sebagai kontrol, galur donor dan resipien ditanam pada media yang sama, yang tidak akan tumbuh di atasnya, karena galur pertama sensitif terhadap streptomisin, dan galur kedua bersifat auksotrofik untuk leusin. Selain itu, biakan galur donor ditaburkan pada media selektif tanpa streptomisin, dan biakan galur penerima pada media lengkap (nutrient agar) dengan antibiotik untuk menentukan jumlah sel yang layak. Tanaman diinkubasi pada suhu 37 0 C hingga keesokan harinya. Setelah menghitung jumlah koloni yang tumbuh, frekuensi rekombinasi ditentukan oleh rasio jumlah sel rekombinan dengan sel penerima.

Misalnya, setelah inokulasi 0,1 ml campuran kultur donor dan penerima pada pengenceran 10 -2, tumbuh 150 koloni rekombinan, dan setelah inokulasi 0,1 ml biakan penerima dari pengenceran 10 -6, 75 koloni. . Dengan demikian, frekuensi rekombinasi akan sama dengan:

PEKERJAAN PENELITIAN PENDIDIKAN №7

T e m a: Metode bakteriologis dari diagnostik

penyakit menular. Nutrisi bakteri. Prinsip budidaya mikroorganisme. media nutrisi. Metode Sterilisasi

Tujuan pembelajaran: Untuk menguasai metode bakteriologis dalam mendiagnosis penyakit menular. Mempelajari jenis nutrisi bakteri, prinsip budidaya mikroorganisme, klasifikasi media nutrisi dan metode sterilisasi.

Tingkat pengetahuan awal yang dibutuhkan: Fisiologi mikroorganisme.

Pengetahuan dan keterampilan praktis yang harus diterima siswa di kelas:

Masalah yang dibahas dalam rapatyatiya:

1. 
   Metode bakteriologis untuk mendiagnosis penyakit menular, tujuan dan tahapannya.
2. 
   Jenis nutrisi bakteri.
3. 
   Prinsip budidaya mikroorganisme.

1. 
   Media nutrisi; kebutuhan gizi.
2. 
   Klasifikasi media nutrisi, komposisi dan persiapannya.
3. 
   Metode sterilisasi: fisik, kimia, biologi dan mekanik.
4. 
   Mikroba sebagai objek sterilisasi dan desinfeksi. Hubungan dengan struktur sel mikroba. Sasaran utama dari struktur molekul mikroorganisme selama efek sterilisasi dan desinfektan.
5. 
   Perbedaan konsep kontaminasi dan dekontaminasi, desinfeksi dan sterilisasi, asepsis dan antisepsis.
6. 
   Klasifikasi instrumen, perangkat, metode pemrosesan, dan jenis pemaparan untuk sterilisasi dan desinfeksi.

1. 
   Teknologi dan peralatan sterilisasi modern.
2. 
   Cara untuk mengontrol efektivitas sterilisasi dan desinfeksi.

Pekerjaan mandiri siswa:

1. Pengalaman dalam menentukan pengaruh suhu tinggi (80°C) terhadap mikroorganisme pembentuk spora (antrakoid) dan asporogenik (E. coli dan staphylococcus).

Guru menjelaskan pengalamannya:

A) suspensi staphylococcus, Escherichia coli dan spora bacillus (anthracoid) diberikan untuk setiap meja;

B) penaburan masing-masing suspensi dilakukan pada agar miring sebelum pemanasan;

C) suspensi yang dipelajari ditempatkan pada mandi air pada suhu 80 0 C selama 20 menit;

D) inokulasi masing-masing suspensi dilakukan pada agar miring setelah pemanasan;

D) protokol diisi dalam bentuk:

Bentuk vegetatif mikroorganisme patogen mati pada suhu 50-60 0 C dalam waktu 30 menit, dan pada suhu 70 0 C dalam waktu 5-10 menit. Spora bakteri lebih tahan terhadap suhu tinggi, yang dijelaskan dengan kandungan air di dalamnya dalam keadaan terikat, kandungan garam kalsium yang tinggi, lipid dan kepadatan, cangkang berlapis-lapis. Akibatnya, staphylococcus dan Escherichia coli mati setelah pemanasan, dan spora antrakoid bertahan hidup. Ini harus diperhitungkan saat mengevaluasi hasil penaburan.

2. Isi sendiri tabelnya:

3. Tunjukkan jawaban yang benar dalam tugas tes.

Kerja praktek mahasiswa:

1. Melihat persiapan dan instrumen demo:

A) media nutrisi (MPB, MPA, agar darah, agar serum, media Hiss, media Endo, media Ploskirev);

B) Oven pasteur, autoklaf.

Daftar periksa dijajak pendapat:

1. 
   Apa tujuan dan tahapan metode bakteriologis untuk mendiagnosis penyakit menular?
2. 
   Apa itu nutrisi bakteri?
3. 
   Apa saja jenis nutrisi bakteri?
4. 
   Apa prinsip budidaya mikroorganisme?
5. 
   Apa itu media nutrisi?
6. 
   Apa persyaratan untuk media nutrisi?
7. 
   Apa klasifikasi media nutrisi?
8. 
   Bagaimana media kultur disiapkan?
9. 
   Apa itu sterilisasi?
10. 
    Apa saja metode sterilisasi?
11. 
    Apa perbedaan antara konsep kontaminasi dan dekontaminasi, desinfeksi dan sterilisasi, aseptik dan antiseptik?
12. 
    Struktur sel mikroorganisme apa yang dipengaruhi oleh faktor sterilisasi dan disinfektan?
13. 
    Apa klasifikasi instrumen, perangkat, metode pemrosesan, dan jenis pemaparan untuk sterilisasi dan desinfeksi?
14. 
    Apa yang diketahui teknologi modern sterilisasi dan peralatan?
15. 
    Metode apa yang digunakan untuk mengontrol efektivitas sterilisasi dan desinfeksi?

TES

Tentukan jawaban yang benar:

1. Media nutrisi apa yang sederhana?

A) Lingkungan endo

B) agar darah

D) air pepton

2. Apa itu sterilisasi?

A) dekontaminasi lengkap objek dari semua jenis mikroba dan spora mereka

B) penghancuran mikroorganisme patogen

C) penghancuran bentuk vegetatif mikroorganisme

D) mencegah mikroorganisme memasuki luka

E) penghancuran jenis mikroba tertentu di fasilitas

3. Faktor apa saja yang digunakan dalam autoklaf?

Suhu

B) filter

D) tekanan

4. Faktor apa saja yang digunakan dalam oven Pasteur?

A) tekanan

B. panas kering

D. antibiotik

5. Media nutrisi menurut tujuan dibedakan menjadi:

A) sederhana

B) pilihan

B) cair

D) diagnostik diferensial

D) transportasi

6. Sehubungan dengan faktor pertumbuhan, mikroorganisme dibagi menjadi:

A) autotrof

B. heterotrof

B) auksotrof

D) litotrof

D) prototrof

E. organotrof

7. Suhu optimal untuk menumbuhkan sebagian besar patogen adalah:

8. Metode fisik sterilisasi meliputi:

A) USG

B. sinar ultraviolet

B. antibiotik

D) penyaringan

D. sterilisasi uap

E. sterilisasi panas kering

9. Pertumbuhan bakteri dipengaruhi oleh kondisi kultur sebagai berikut:

B. pH media

B) suhu

D.kelembaban lingkungan

D. faktor pertumbuhan

E) semua jawaban salah

10. Kepadatan media nutrisi tergantung pada kandungan di dalamnya:

A. natrium klorida

B) pepton

B) agar-agar

D) sukrosa

D.serum darah

11. Mikroba yang menggunakan sumber karbon anorganik dan reaksi redoks untuk memperoleh energi disebut:

A) kemoorganotrof

B) fotoorganotrof

B) kemolitotrof

D. kemoautotrof

D) kemoausotrof

12. Sebutkan metode sterilisasi yang membebaskan objek dari bentuk spora mikroba:

A. paparan sinar ultraviolet

B) autoklaf

B. pasteurisasi

D. panas kering

D) iradiasi gamma

13. Posisi di urutan yang benar pengolahan instrumen laboratorium:

A) pembersihan pra-sterilisasisterilisasi

B) sterilisasi pembersihan pra-sterilisasidisinfeksi

C) pembersihan pra-sterilisasidisinfeksi-sterilisasi

D) desinfeksipembersihan pra-sterilisasisterilisasi

14. Serangkaian tindakan yang bertujuan untuk menghancurkan mikroorganisme patogen disebut:

A. asepsis

B. antiseptik

B) desinfeksi

D. sterilisasi

D) tyndalisasi

BAHAN INFORMASI TENTANG TOPIK PELAJARAN

Penelitian mikrobiologi dilakukan dengan tujuan mengisolasi kultur murni mikroorganisme, membudidayakan dan mempelajari sifat-sifatnya. Hal ini diperlukan dalam diagnosis penyakit menular, untuk menentukan spesies mikroba, dalam pekerjaan penelitian, untuk mendapatkan produk limbah mikroba (racun, antibiotik, vaksin, dll.). Untuk budidaya mikroorganisme dalam kondisi buatan, diperlukan substrat khusus - media nutrisi. Mereka adalah dasar dari pekerjaan mikrobiologi dan menentukan hasil dari keseluruhan penelitian. Lingkungan harus menciptakan kondisi optimal untuk kehidupan mikroba.

PERSYARATANBERLAKU UNTUK HARI RABU:

1. 
   Mereka harus bergizi, yaitu mengandung dalam bentuk yang mudah dicerna semua zat yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan nutrisi dan energi mikroorganisme.
2. 
   Memiliki konsentrasi ion hidrogen yang optimal.
3. 
   Bersifat isotonik terhadap sel mikroba.
4. 
   Jadilah steril.
5. 
   Basah.
6. 
   Memiliki potensi redoks tertentu.
7. 
   Bersatu mungkin.

Farmakodinamik adalah bagian dari farmakologi klinis yang mempelajari mekanisme kerja, sifat, kekuatan dan durasi efek farmakologis obat yang digunakan dalam praktik klinis.

Cara paparan obat pada tubuh manusia

Sebagian besar obat, ketika berikatan dengan reseptor atau molekul target lainnya, membentuk kompleks "reseptor obat", yang memicu proses fisiologis atau biokimia tertentu (atau perubahan kuantitatifnya) dalam tubuh manusia. Dalam hal ini, kita berbicara tentang tindakan langsung obat-obatan. Struktur obat yang bekerja langsung biasanya mirip dengan struktur mediator endogen (namun, efek yang berbeda sering dicatat selama interaksi obat dan mediator dengan reseptor).

Kelompok obat-obatan

Untuk kenyamanan, mari kita ambil nilai efek pengikatan mediator endogen ke reseptor sama dengan satu. Ada klasifikasi obat berdasarkan asumsi ini.

Agonis adalah obat yang berikatan dengan reseptor yang sama dengan mediator endogen. Agonis menghasilkan efek yang sama dengan satu (atau lebih dari satu).

Antagonis - obat yang berikatan dengan reseptor yang sama dengan mediator endogen; tidak memiliki efek apa pun (dalam hal ini, mereka mengatakan "efek nol").

Agonis parsial atau agonis-antagonis adalah obat yang berikatan dengan reseptor yang sama dengan mediator endogen. Efek yang direkam selama interaksi agonis parsial dengan reseptor selalu lebih besar dari nol, tetapi kurang dari satu.

Semua mediator alami adalah agonis reseptornya.

Seringkali, efek tidak langsung dicatat, terdiri dari perubahan aktivitas molekul target di bawah pengaruh obat (sehingga memengaruhi berbagai proses metabolisme).

Molekul target obat

Suatu obat, yang mengikat molekul target milik sel (atau terletak di luar sel), mengubah status fungsionalnya, yang mengarah ke peningkatan, pelemahan, atau stabilisasi reaksi tubuh yang ditentukan secara filogenetik.

Reseptor.

- Membran (reseptor tipe I, II dan III).

- Intraseluler (reseptor tipe IV).

Molekul target non-reseptor dari membran sitoplasma.

- saluran ion sitoplasma.

- Protein dan lipid nonspesifik dari membran sitoplasma.

Molekul target imunoglobulin.

Enzim.

Senyawa anorganik (misalnya asam klorida dan logam).

Molekul target saling melengkapi dengan mediator endogen dan obat yang sesuai, yang terdiri dari susunan spasial tertentu dari gugus fungsi ionik, hidrofobik, nukleofilik, atau elektrofilik. Banyak obat (antihistamin generasi pertama, antidepresan trisiklik, dan beberapa lainnya) dapat berikatan dengan molekul target yang serupa secara morfologis tetapi berbeda secara fungsional.

Jenis ikatan obat dengan molekul target

Ikatan terlemah antara obat dan molekul target adalah ikatan van der Waals karena interaksi dipol; paling sering menentukan spesifisitas interaksi obat dan molekul target. Ikatan hidrofobik karakteristik obat dengan struktur steroid lebih kuat. Sifat hidrofobik dari hormon glukokortikosteroid dan lapisan ganda lipid dari membran plasma memungkinkan obat tersebut dengan mudah menembus melalui membran sitoplasma dan intraseluler ke dalam sel dan nukleus ke reseptornya. Ikatan hidrogen yang lebih kuat terbentuk antara atom hidrogen dan oksigen dari molekul tetangga. Ikatan hidrogen dan van der Waals muncul dengan adanya saling melengkapi antara obat dan molekul target (misalnya, antara agonis atau antagonis dan reseptor). Kekuatan mereka cukup untuk pembentukan kompleks reseptor LS.

Ikatan terkuat adalah ionik dan kovalen. Ikatan ion biasanya terbentuk antara ion logam dan residu asam kuat (antasida) selama polarisasi. Ketika obat dan reseptor terhubung, ikatan kovalen ireversibel terjadi. Antagonis-

Anda tindakan ireversibel mengikat reseptor secara kovalen. Yang sangat penting adalah pembentukan ikatan kovalen koordinasi. Kompleks kelat yang stabil (misalnya, kombinasi obat dan penawarnya, unithiol*, dengan digoksin) adalah model sederhana dari ikatan koordinasi kovalen. Saat ikatan kovalen terbentuk, molekul target biasanya "dimatikan". Ini menjelaskan pembentukan efek farmakologis yang stabil (efek antiplatelet asam asetilsalisilat adalah hasil interaksi ireversibel dengan siklooksigenase trombosit), serta perkembangan beberapa efek samping(Efek ulserogenik asam asetilsalisilat merupakan konsekuensi dari pembentukan hubungan yang tidak dapat dipisahkan antara zat obat ini dan siklooksigenase sel-sel mukosa lambung).

Molekul target non-reseptor dari membran plasma

Obat yang digunakan untuk anestesi inhalasi adalah contoh obat yang berikatan dengan molekul target non-reseptor membran plasma. Sarana untuk anestesi inhalasi (halothane, enflurane *) secara non-spesifik mengikat protein (saluran ion) dan lipid dari membran plasma neuron pusat. Ada pendapat bahwa sebagai akibat dari pengikatan tersebut, obat-obatan mengganggu konduktivitas saluran ion (termasuk saluran natrium), yang menyebabkan peningkatan ambang potensial aksi dan penurunan frekuensi kemunculannya. Sarana untuk anestesi inhalasi, yang terhubung dengan elemen membran neuron pusat, menyebabkan perubahan reversibel dalam struktur teraturnya. Fakta ini dikonfirmasi oleh studi eksperimental: hewan yang dibius dengan cepat keluar dari keadaan anestesi umum saat ditempatkan di ruang hiperbarik, tempat gangguan membran dipulihkan.

Struktur plasma non-reseptor (voltage-gated sodium channels) juga bertindak sebagai molekul target untuk anestesi lokal. Obat-obatan, mengikat saluran natrium yang bergantung tegangan pada akson dan neuron sentral, memblokir saluran, dan dengan demikian mengganggu konduksinya untuk ion natrium. Akibatnya, terjadi pelanggaran depolarisasi sel. Dosis terapeutik anestesi lokal memblokir konduksi saraf perifer, dan jumlah toksiknya juga menekan neuron pusat.

Beberapa obat kekurangan molekul targetnya. Namun, obat tersebut berfungsi sebagai substrat untuk banyak reaksi metabolisme. Ada konsep "aksi substrat" ​​obat:

mereka digunakan untuk mengkompensasi kekurangan berbagai substrat yang diperlukan tubuh (misalnya, asam amino, vitamin, kompleks vitamin-mineral dan glukosa).

Reseptor

Reseptor adalah makromolekul protein atau polipeptida, sering dikaitkan dengan cabang polisakarida dan residu asam lemak (glikoprotein, lipoprotein). Setiap obat dapat dibandingkan dengan kunci yang sesuai dengan gemboknya sendiri - reseptor khusus untuk zat ini. Namun, hanya sebagian molekul reseptor, yang disebut tempat pengikatan, yang mewakili lubang kunci. Obat tersebut, bila dikombinasikan dengan reseptor, mempotensiasi pembentukan perubahan konformasi di dalamnya, yang menyebabkan perubahan fungsional di bagian lain dari molekul reseptor.

Skema reseptor tipikal mencakup empat tahap.

Mengikat obat ke reseptor yang terletak di permukaan sel (atau intraseluler).

Pembentukan kompleks reseptor obat dan, akibatnya, perubahan konformasi reseptor.

Transmisi sinyal dari kompleks reseptor LS ke sel melalui berbagai sistem efektor yang memperkuat dan menginterpretasikan sinyal ini berulang kali.

Respon seluler (cepat dan tertunda).

Ada empat jenis reseptor yang signifikan secara farmakologis

Reseptor - saluran ion.

reseptor berpasangan G-protein.

Reseptor dengan aktivitas tirosin kinase.

reseptor intraseluler. Reseptor membran

Reseptor tipe I, II dan III dibangun ke dalam membran plasma - protein transmembran yang berhubungan dengan membran sel. Reseptor tipe IV terletak di intraseluler - di nukleus dan struktur subseluler lainnya. Selain itu, reseptor imunoglobulin, yang mewakili makromolekul glikoprotein, diisolasi.

Reseptor tipe I memiliki tampilan dan struktur saluran ion, memiliki tempat pengikatan dengan obat atau mediator tertentu yang menginduksi pembukaan saluran ion yang dibentuk oleh reseptor. Salah satu perwakilan reseptor tipe I, reseptor N-kolinergik, adalah glikoprotein yang terdiri dari lima subunit polipeptida transmembran. Ada empat jenis subunit - tipe α, β, γ dan δ. Glikoprotein mengandung satu subunit tipe β, γ dan δ dan

dua subunit α. Subunit polipeptida transmembran berbentuk silinder yang menembus membran dan mengelilingi saluran sempit. Setiap jenis subunit mengkodekan gennya sendiri (namun, gen memiliki homologi yang signifikan). Situs pengikatan asetilkolin terlokalisasi di "ujung ekstraseluler" subunit α. Ketika obat mengikat situs ini, perubahan konformasi diamati, menyebabkan perluasan saluran dan fasilitasi konduktivitas ion natrium, dan, akibatnya, depolarisasi sel.

Reseptor tipe I, selain reseptor N-kolinergik, juga termasuk reseptor GABA A, reseptor glisin dan glutamat.

Reseptor berpasangan G-protein (tipe II) adalah kelompok reseptor yang paling banyak ditemukan di tubuh manusia; melakukan fungsi-fungsi penting. Sebagian besar neurotransmiter, hormon, dan obat berikatan dengan reseptor tipe II. Reseptor seluler yang paling umum dari jenis ini termasuk vasopresin dan angiotensin, α-adrenoreseptor, β-adrenoreseptor dan reseptor m-kolinergik, opiat dan dopamin, adenosin, histamin, dan banyak reseptor lainnya. Semua reseptor di atas adalah target obat yang membentuk kelompok farmakologis yang luas.

Setiap reseptor tipe II adalah rantai polipeptida dengan N-terminus (terletak di lingkungan ekstraseluler) dan C-terminus (terlokalisasi di sitoplasma). Pada saat yang sama, rantai polipeptida reseptor menembus membran plasma sel tujuh kali (memiliki tujuh segmen transmembran). Dengan demikian, struktur reseptor tipe II dapat disamakan dengan benang yang secara bergantian menjahit jaringan dari kedua sisi sebanyak tujuh kali. Spesifisitas berbagai reseptor tipe 2 tidak hanya bergantung pada urutan asam amino, tetapi juga pada panjang dan rasio "loop" yang menonjol keluar dan masuk ke dalam sel.

Reseptor tipe II membentuk kompleks dengan protein membran G. Protein G terdiri dari tiga subunit: α, β, dan γ. Setelah mengikat reseptor ke obat, kompleks obat-reseptor terbentuk. Kemudian terjadi perubahan konformasi pada reseptor. G-protein, mengikat satu atau dua subunit ke "target" -nya, mengaktifkan atau menghambatnya. Adenilat siklase, fosfolipase C, saluran ion, siklik guanosin monofosfat (cGMP)-fosfodiesterase - target G-protein. Biasanya, enzim yang diaktifkan mengirimkan dan memperkuat "sinyal" melalui sistem pembawa pesan kedua.

Reseptor dengan aktivitas tirosin kinase

Reseptor dengan aktivitas tirosin kinase (tipe III) - reseptor untuk hormon peptida yang mengatur pertumbuhan, diferensiasi dan

perkembangan. Hormon peptida termasuk, misalnya, insulin, faktor pertumbuhan epidermal, faktor pertumbuhan trombosit. Biasanya, pengikatan reseptor ke hormon mengaktifkan protein tirosin kinase, yang merupakan bagian (domain) sitoplasma dari reseptor. Target protein kinase adalah reseptor dengan kemampuan autofosforilasi. Setiap reseptor polipeptida memiliki satu segmen transmembran (domain).

Namun, penelitian telah menunjukkan bahwa bukan protein tirosin kinase, tetapi guanilat siklase, yang mengkatalisasi pembentukan cGMP messenger sekunder, melakukan fungsi domain sitoplasma dari reseptor peptida natriuretik atrium.

reseptor intraseluler

Reseptor intraseluler (tipe IV) termasuk reseptor glukokortikosteroid dan hormon tiroid, serta reseptor retinoid dan vitamin D. Kelompok reseptor intraseluler termasuk reseptor yang tidak terkait dengan membran plasma, terlokalisasi di dalam inti sel (ini adalah perbedaan utama).

Reseptor intraseluler adalah protein pengikat DNA terlarut yang mengatur transkripsi gen tertentu. Setiap reseptor tipe IV terdiri dari tiga domain - pengikat hormon, pusat dan terminal-N (domain terminal-N dari molekul reseptor). Reseptor ini secara kualitatif dan kuantitatif mengatur tingkat transkripsi "kumpulan" gen tertentu yang spesifik untuk setiap reseptor, dan juga menyebabkan modifikasi status biokimia dan fungsional sel dan proses metabolismenya.

Sistem efektor reseptor

Ada berbagai cara untuk mentransmisikan sinyal yang terbentuk selama berfungsinya reseptor ke sel. Jalur transduksi sinyal tergantung pada jenis reseptor (Tabel 2-1).

Utusan kedua utama adalah siklik adenosin monofosfat (cAMP), ion kalsium, inositol trifosfat, dan diasilgliserol.

Imunoglobulin (reseptor imunoglobulin)

Dengan bantuan reseptor imunoglobulin, sel memiliki kemampuan untuk "mengenali" satu sama lain atau antigen. Sebagai hasil dari interaksi reseptor, terjadi adhesi sel ke sel atau sel ke antigen. Jenis reseptor ini juga termasuk antibodi yang bersirkulasi bebas dalam cairan ekstraseluler dan tidak terkait dengan struktur seluler. Antibodi, "menandai" antigen untuk fagositosis selanjutnya, bertanggung jawab atas perkembangan imunitas humoral.

Tabel 2-1. Sistem efektor reseptor

Contoh Reseptor Jenis Reseptor Metode pensinyalan

Jenis imunoglobulin termasuk reseptor yang melakukan fungsi "pensinyalan" selama pembentukan berbagai macam dan fase respons imun dan memori imun.

Perwakilan utama dari reseptor tipe imunoglobulin (superfamili).

Antibodi - imunoglobulin (Ig).

reseptor sel-T.

Glikoprotein MHC I dan MHC II (Kompleks Histokompatibilitas Utama kompleks histokompatibilitas mayor).

Glikoprotein adhesi sel (misalnya CD2, CD4 dan CD8).

Beberapa rantai polipeptida kompleks CD3 terkait dengan reseptor sel-T.

Reseptor Fc terletak pada berbagai jenis leukosit (limfosit, makrofag, neutrofil).

Isolasi fungsional dan morfologis reseptor imunoglobulin memungkinkan untuk membedakannya menjadi tipe yang terpisah.

Enzim

Banyak obat, mengikat enzim, menghambat atau mengaktifkannya secara reversibel atau ireversibel. Jadi, agen antikolinesterase meningkatkan aksi asetilkolin dengan menghalangi enzim yang memecahnya - asetilkolinesterase. Inhibitor anhidrase karbonat adalah kelompok diuretik yang secara tidak langsung (di bawah pengaruh karbonat anhidrase) mengurangi reabsorpsi ion natrium di tubulus proksimal. NSAID adalah penghambat siklooksigenase. Namun, asam asetilsalisilat, tidak seperti NSAID lainnya, secara permanen memblokir siklooksigenase dengan asetilasi residu serin (asam amino) dalam molekul enzim. Ada dua generasi penghambat oksidase monoamine (MAOIs). Penghambat MAO - obat-obatan yang termasuk dalam kelompok antidepresan. Inhibitor MAO generasi pertama (seperti phenelzine dan isocarboxazid) secara permanen memblokir enzim yang mengoksidasi monoamina seperti norepinefrin * dan serotonin (kekurangannya ditemukan pada depresi). Inhibitor MAO generasi baru (misalnya, moclobemide) menghambat enzim secara reversibel; pada saat yang sama, efek samping yang lebih ringan (khususnya, sindrom "tyramine") dicatat.

senyawa anorganik

Ada obat yang secara langsung menetralkan atau mengikat bentuk aktif dari berbagai senyawa anorganik. Jadi, antasida menetralkan kelebihan asam klorida dari jus lambung, kurangi

Shaya efeknya yang merusak pada selaput lendir lambung dan duodenum.

Zat pengkelat (komplekson), bergabung dengan logam tertentu, membentuk lembam secara kimiawi senyawa kompleks. Efek ini digunakan dalam pengobatan keracunan yang disebabkan oleh konsumsi (atau penghirupan) zat yang mengandung berbagai logam (arsenik, timbal, besi, tembaga).

Molekul target terletak pada organisme asing

Mekanisme kerja obat antibakteri, antiprotozoal, anthelmintik, antijamur dan antivirus sangat beragam. Mengambil obat antibakteri, sebagai suatu peraturan, mengarah pada pelanggaran berbagai tahap sintesis dinding sel bakteri (misalnya, sintesis protein atau RNA yang rusak dalam sel bakteri) atau perubahan mekanisme lain untuk mempertahankan fungsi vital. aktivitas mikroorganisme tersebut. Penekanan atau pemberantasan agen infeksius adalah tujuan utama pengobatan.

Mekanisme aksi bakterisida antibiotik β-laktam, glikopeptida dan isoniazid adalah blokade berbagai tahap sintesis dinding sel mikroorganisme. Semua antibiotik β-laktam (penisilin, sefalosporin, karbapenem, dan monobaktam) memiliki prinsip aksi yang serupa. Penisilin menghasilkan efek bakterisidal dengan mengikat protein bakteri pengikat penisilin (mereka bertindak sebagai enzim pada tahap akhir sintesis komponen utama dinding sel bakteri - peptidoglikan). Kesamaan mekanisme kerja antibiotik β-laktam adalah menciptakan hambatan pembentukan ikatan antara rantai polimer peptidoglikan menggunakan jembatan pentaglisin (bagian dari struktur obat antibakteri menyerupai rantai D-alanil-D-alanin-peptida). dinding sel bakteri). Glikopeptida (vankomisin dan teikoplanin*) mengganggu sintesis dinding sel dengan cara yang berbeda. Jadi, vankomisin memiliki efek bakterisidal dengan bergabung dengan gugus karboksil bebas dari pentapeptida; dengan demikian, ada hambatan spasial

vie pemanjangan (pemanjangan) dari ekor peptidoglikan. Isoniazid (obat anti-tuberkulosis) menghambat sintesis asam mikolat, komponen struktural dinding sel mikobakteri.

Mekanisme aksi bakterisidal polimiksin adalah mengganggu integritas membran sitoplasma bakteri.

Aminoglikosida, tetrasiklin, makrolida, dan levomycetin* menghambat sintesis protein dalam sel bakteri. Ribosom bakteri (subunit 50S dan subunit 30S) dan ribosom manusia (subunit 6OS dan subunit 40S) memiliki struktur yang berbeda. Ini menjelaskan efek selektif dari kelompok zat obat ini pada mikroorganisme. Aminoglikosida dan tetrasiklin berikatan dengan subunit 30S ribosom dan menghambat pengikatan aminoacyltRNA ke situs A tRNA ini. Selain itu, aminoglikosida mengganggu pembacaan mRNA dengan menghalangi sintesis protein. Levomycetin * mengubah proses transpeptidasi (pemindahan rantai asam amino yang tumbuh pada ribosom dari situs-P ke situs-A ke asam amino tRNA yang baru dibawa). Makrolida berikatan dengan subunit 50S ribosom dan menghambat proses translokasi (pemindahan rantai asam amino dari situs A ke situs P).

Quinolones dan fluoroquinolones menghambat DNA gyrase (topoisomerase II dan topoisomerase IV) - enzim yang membantu memutar DNA bakteri menjadi spiral, yang diperlukan untuk fungsi normalnya.

Sulfonamid menghambat sintetase dihidropteroat, sehingga menghalangi sintesis prekursor purin dan pirimidin (asam dihidropterik dan dihidrofolik) yang diperlukan untuk membangun DNA dan RNA. Trimethoprim menghambat reduktase dihydrofolate (afinitas untuk enzim bakteri sangat tinggi), mengganggu pembentukan asam tetrahydrofolic (prekursor purin dan pirimidin) dari asam dihydrofolic. Jadi, sulfonamida dan trimetoprim bekerja secara sinergis, menghalangi tahapan yang berbeda dari satu proses - sintesis purin dan pirimidin.

5-Nitroimidazoles (metronidazole, tinidazole) memiliki efek bakterisidal selektif terhadap bakteri yang sistem enzimnya mampu mereduksi gugus nitro. Bentuk tereduksi aktif dari obat ini, dengan mengganggu replikasi DNA dan sintesis protein, menghambat respirasi jaringan.

Rifampisin (obat anti-tuberkulosis) secara khusus menghambat sintesis RNA.

Antijamur dan agen antivirus berbagi beberapa mekanisme aksi yang serupa. Turunan imidazol dan triazol menghambat sintesis ergosterol, komponen struktural utama

nent dari dinding sel jamur, dan poliena obat antibakteri(amfoterisin, nistatin) mengikatnya. Flusitosin (obat antijamur) menghalangi sintesis DNA jamur. Banyak obat antivirus (misalnya asiklovir, idoxuridine, zidovudine - analog nukleosida) juga menghambat sintesis DNA virus dan

Reseptor N-kolinergik dari sinapsis neuromuskuler cacing adalah molekul target obat antelmintik seperti pirantel dan levamisol. Stimulasi reseptor ini menyebabkan kelumpuhan spastik total.

Sifat, kekuatan dan durasi kerja obat

Durasi, kekuatan dan metode interaksi antara obat dan molekul target mencirikan respons farmakologis (sebagai aturan, karena aksi langsung obat, lebih jarang - perubahan dalam sistem terkonjugasi, dan hanya dalam kasus yang terisolasi adalah a respon farmakologi refleks dicatat).

Efek utama obat adalah efek dari zat yang digunakan dalam pengobatan pasien ini. Efek farmakologis lain dari obat yang dipertimbangkan disebut sekunder (atau minor). Gangguan fungsional disebabkan oleh penggunaan obat, dianggap sebagai reaksi merugikan (lihat Bab 4 "Efek samping obat"). Satu dan efek yang sama dalam satu kasus dapat menjadi yang utama, dan yang lain - sekunder.

Ada tindakan obat umum atau lokal (lokal). Efek lokal diamati saat menggunakan salep, bubuk atau obat yang diminum, tidak terserap di saluran pencernaan, atau, sebaliknya, terserap dengan baik, tetapi terkonsentrasi di satu organ. Dalam kebanyakan kasus, ketika obat menembus ke dalam cairan biologis tubuh, efek farmakologisnya dapat terbentuk di mana saja di dalam tubuh.

Kemampuan banyak obat untuk bertindak dalam monoterapi pada berbagai tingkat pengaturan dan proses metabolisme sel secara bersamaan di beberapa sistem atau organ fungsional membuktikan polimorfisme efek farmakologisnya. Di sisi lain, variasi target yang begitu besar di semua tingkat regulasi menjelaskan efek farmakologis obat yang sama dengan struktur kimia yang berbeda.

Pergerakan molekul yang kacau memungkinkan obat berada dekat dengan area tertentu (dengan afinitas tinggi terhadap reseptor); pada saat yang sama, efek yang diinginkan tercapai bahkan dengan penunjukan obat dengan konsentrasi rendah. Dengan peningkatan konsentrasi molekul obat,

mereka bereaksi dengan pusat aktif reseptor lain (yang memiliki afinitas lebih rendah); akibatnya, jumlah efek farmakologis meningkat, dan selektivitasnya juga menghilang. Misalnya, β 1 -blocker dalam dosis kecil hanya menghambat reseptor β 1 -adrenergik. Namun, dengan peningkatan dosis β 1 -blocker, selektivitasnya menghilang, sementara blokade semua reseptor β-adrenergik dicatat. Gambar serupa diamati dengan penunjukan β-agonis. Jadi, dengan peningkatan dosis obat, bersamaan dengan beberapa peningkatan efek klinis, peningkatan jumlah efek samping selalu dicatat, dan secara signifikan.

Keadaan molekul target (baik dalam sistem utama maupun dalam sistem terkonjugasi) harus diperhitungkan saat memprediksi dan mengevaluasi keefektifan aksi obat. Seringkali, dominasi efek samping atas tindakan utama disebabkan oleh pelanggaran keseimbangan fisiologis karena sifat penyakit atau karakteristik individu pasien.

Selain itu, obat itu sendiri dapat mengubah sensitivitas molekul target dengan memvariasikan laju sintesis atau degradasinya atau mendorong pembentukan berbagai modifikasi target di bawah pengaruh faktor intraseluler - semua ini mengarah pada perubahan respons farmakologis.

Menurut efek farmakologis, obat dapat dibagi menjadi dua kelompok - zat dengan efek spesifik dan nonspesifik. Obat nonspesifik termasuk obat yang menyebabkan berkembangnya berbagai efek farmakologis dengan mempengaruhi berbagai sistem pendukung biologis. Kelompok obat ini termasuk, pertama-tama, zat substrat: kompleks vitamin, glukosa dan asam amino, makronutrien dan mikronutrien, serta adaptogen tanaman (misalnya ginseng dan eleutherococcus). Karena kurangnya batasan yang jelas yang menentukan efek farmakologis utama dari obat ini, obat ini diresepkan untuk sejumlah besar pasien dengan berbagai penyakit.

Jika suatu obat bekerja (sebagai agonis atau antagonis) pada alat reseptor sistem tertentu, efeknya dianggap spesifik. Kelompok obat ini termasuk antagonis dan agonis dari berbagai subtipe adrenoreseptor, reseptor kolinergik, dll. Lokasi organ reseptor tidak mempengaruhi efek yang dihasilkan oleh obat dengan aksi tertentu. Oleh karena itu, terlepas dari kekhususan aksi obat ini, berbagai respons farmakologis dicatat. Jadi, asetilkolin menyebabkan kontraksi otot polos bronkus, saluran pencernaan, meningkatkan sekresi kelenjar ludah. Atropin memiliki efek sebaliknya. Pemilih-

Spesifisitas atau selektivitas aksi obat dicatat hanya ketika aktivitas sistem berubah hanya di bagian tertentu atau di satu organ. Misalnya, propranolol memblokir semua reseptor β-adrenergik dari sistem simpatoadrenal. Atenolol, penghambat β 1 selektif, hanya memblokir reseptor β 1 -adrenergik jantung dan tidak mempengaruhi reseptor β 2 -adrenergik bronkus (bila menggunakan dosis kecil). Salbutamol secara selektif merangsang reseptor β 2 -adrenergik bronkus, memiliki sedikit efek pada reseptor β 1 -adrenergik jantung.

Selektivitas (selektivitas) aksi obat - kemampuan suatu zat untuk menumpuk di jaringan (tergantung pada sifat fisiko-kimia obat) dan menghasilkan efek yang diinginkan. Selektivitas juga disebabkan oleh afinitas untuk tautan morfologis yang dipertimbangkan (dengan mempertimbangkan struktur membran sel, karakteristik metabolisme sel, dll.). Dosis besar obat yang bekerja secara selektif paling sering memengaruhi seluruh sistem, tetapi menyebabkan respons farmakologis yang sesuai dengan tindakan spesifik obat.

Jika sebagian besar reseptor berinteraksi dengan obat-obatan, maka onset efek farmakologis yang cepat dan tingkat keparahannya yang lebih besar dicatat. Prosesnya hanya terjadi pada afinitas obat yang tinggi (molekulnya mungkin memiliki struktur yang mirip dengan agonis alami). Aktivitas obat dan durasi kerjanya dalam banyak kasus sebanding dengan laju pembentukan dan disosiasi kompleks dengan reseptor. Dengan pemberian obat berulang kali, penurunan efek (takifilaksis) kadang dicatat, tk. tidak semua reseptor dilepaskan dari dosis obat sebelumnya. Penurunan keparahan efek terjadi dalam kasus penipisan reseptor.

Reaksi dicatat selama pemberian obat

Respon farmakologis yang diharapkan.

Hiperreaktivitas - peningkatan kepekaan tubuh terhadap obat yang digunakan. Misalnya, ketika tubuh peka terhadap penisilin, pemberiannya yang berulang dapat menyebabkan reaksi hipersensitivitas. tipe langsung atau bahkan perkembangan syok anafilaksis.

Toleransi - penurunan kepekaan terhadap obat yang diterapkan. Misalnya, dengan penggunaan agonis β 2 yang tidak terkontrol dan berkepanjangan, toleransi terhadapnya meningkat, dan efek farmakologisnya menurun.

Idiosyncrasy - sensitivitas berlebihan individu (intoleransi) terhadap obat ini. Misalnya, penyebab keistimewaan mungkin karena kekurangan yang ditentukan secara genetik

beberapa enzim yang memetabolisme zat ini (lihat Bab 7 "Farmakogenetik klinis").

Tachyphylaxis adalah toleransi yang berkembang pesat. Untuk beberapa obat, misalnya, untuk nitrat (dengan penggunaan terus menerus dan berkepanjangan), toleransi berkembang sangat cepat; dalam hal ini, obat diganti atau dosisnya ditingkatkan.

Memperkirakan waktu kerja obat, perlu mengalokasikan periode laten, tindakan maksimum, waktu retensi efek dan waktu efek samping.

Waktu periode laten obat, terutama dalam situasi mendesak, menentukan pilihan mereka. Jadi, dalam beberapa kasus, periode laten adalah detik (bentuk nitrogliserin sublingual), dalam kasus lain - hari dan minggu (aminoquinoline). Durasi periode laten mungkin disebabkan oleh akumulasi obat yang konstan (aminoquinoline) di tempat pengaruhnya. Seringkali, durasi periode laten bergantung pada mekanisme aksi yang dimediasi (efek hipotensi dari β-blocker).

Waktu retensi efek merupakan faktor objektif yang menentukan frekuensi pemberian dan durasi penggunaan obat.

Saat membagi obat menurut efek farmakologis, harus diperhitungkan bahwa gejala yang sama didasarkan berbagai mekanisme tindakan. Contohnya adalah efek hipotensi dari obat-obatan seperti diuretik, β-blocker, slow calcium channel blocker (mekanisme kerja yang berbeda menghasilkan efek klinis yang sama). Fakta ini diperhitungkan saat memilih obat atau kombinasinya saat melakukan farmakoterapi individu.

Ada faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan timbulnya efek, kekuatan dan durasinya saat menggunakan bahan obat.

Kecepatan, cara pemberian dan dosis obat yang berinteraksi dengan reseptor. Misalnya, bolus intravena 40 mg furosemide menghasilkan efek diuretik yang lebih cepat dan lebih jelas daripada 20 mg obat yang diberikan secara intravena atau 40 mg diuretik yang diminum secara oral.

Perjalanan penyakit yang parah dan lesi organik terkait pada organ dan sistem. Aspek usia juga memiliki pengaruh besar pada keadaan fungsional sistem utama.

Interaksi obat yang digunakan (lihat Bab 5 "Interaksi Obat").

Penting untuk diketahui bahwa penggunaan beberapa obat hanya dibenarkan jika awalnya perubahan patologis sistem atau akseptor target. Jadi, obat antipiretik (antipiretik) menurunkan suhu hanya dengan demam.