Obrázok 1. Typy molekulárnych cieľov pre pôsobenie lieky.

Molekulárny cieľ je molekula alebo molekulárny celok, ktorý má špecifické väzbové miesto pre biologicky aktívnu zlúčeninu. Molekulovým cieľom môžu byť membránové proteíny, ktoré rozpoznávajú hormóny alebo neurotransmitery (receptory), ako aj iónové kanály, nukleové kyseliny, molekuly nosičov alebo enzýmy. Ako je možné vidieť na obrázku 2, nie všetky liečivé zlúčeniny pôsobia na receptory. Väčšina liekov sa musí viazať na molekulárny cieľ, aby bola účinná, existujú však výnimky. Už v prvých štúdiách účinkov liečiv na živočíšne tkanivá v koniec XIX V. ukázalo sa, že väčšina PAS realizuje špecifické pôsobenie v určitých tkanivách, t.j. zlúčenina, ktorá má účinok na jeden typ tkaniva, nemusí ovplyvňovať iný typ; rovnaká látka môže mať úplne odlišné účinky na rôzne tkanivá. Napríklad alkaloid pilokarpín, podobne ako neurotransmiter acetylcholín, spôsobuje kontrakciu hladkého svalstva čreva a spomaľuje srdcovú frekvenciu. Vzhľadom na tieto javy Samuel Langley (1852-1925) v roku 1878 na základe štúdie účinkov alkaloidov pilokarpín a atropín na slinenie navrhol, že „existujú niektoré receptorové látky... s ktorými môžu obidve vytvárať zlúčeniny. " Neskôr, v roku 1905, keď študoval účinky nikotínu a kurare na kostrové svalstvo, zistil, že nikotín spôsobuje kontrakcie, keď pôsobí na určité malé oblasti svalov. Langley dospel k záveru, že „receptorová látka“ pre nikotín sa nachádza na týchto miestach a že kurare účinkuje tak, že blokuje interakciu nikotínu s receptorom.

Obrázok 2. Účinnosť proti endogénnemu agonistovi.

Je teda zrejmé, že účinok niektorých zlúčenín môže byť spôsobený nie tak vývojom biologickej odpovede na väzbu na molekulárny cieľ, ako skôr prekážkou vo väzbe endogénneho ligandu. Ak vezmeme do úvahy interakciu medzi ligandom a receptorom, je možné poznamenať, že v súčasnosti existujúce liečivé zlúčeniny môžu hrať úlohu agonistu aj antagonistu. Na obrázku 3 môžete vidieť podrobnejšiu klasifikáciu ligandov vo vzťahu k účinkom, ktoré spôsobujú. Agonisti sa líšia v sile a smere fyziologickej reakcie, ktorú vyvolávajú. Táto klasifikácia nesúvisí s afinitou ligandov a spolieha sa iba na veľkosť odpovede receptora. Možno teda rozlíšiť nasledujúce triedy agonistov:

o Superagonista je zlúčenina schopná vyvolať silnejšiu fyziologickú odpoveď ako endogénny agonista.

o Úplný agonista – zlúčenina, ktorá vyvoláva rovnakú odpoveď ako endogénny agonista (napr. izoprenalín, β-adrenergný agonista).

o Ak je odpoveď menšia, zlúčenina sa nazýva čiastočný agonista (napr. aripiprazol je čiastočný agonista dopamínového a serotonínového receptora).

o Ak má receptor bazálnu (konštitučnú) aktivitu, niektoré látky – inverzné agonisty – ju môžu znižovať. Inverzné agonisty receptora GABAA majú najmä anxiogénne alebo kŕčovité účinky, ale môžu zlepšiť kogníciu.

Vzhľadom na mechanizmus väzby ligandu a molekuly receptora je možné vidieť, že špecifickosť a sila väzby je spôsobená štrukturálnymi znakmi oboch zložiek. Dôležitú úlohu zohráva najmä aktívne centrum proteínov – určitá oblasť molekuly proteínu, ktorá sa zvyčajne nachádza v jej vybraní („vrecku“), tvorená radikálmi aminokyselín zostavenými v určitej priestorovej oblasti pri tvorbe terciárnej štruktúry a schopné komplementárnej väzby na ligand. V lineárnej sekvencii polypeptidového reťazca môžu byť radikály, ktoré tvoria aktívne centrum, umiestnené v značnej vzdialenosti od seba.

Vysoká špecificita väzby proteínu na ligand je zabezpečená komplementaritou štruktúry aktívneho miesta proteínu so štruktúrou ligandu. Komplementarita je chápaná ako priestorová a chemická zhoda interagujúcich molekúl. Ligand musí byť schopný vstúpiť a priestorovo sa zhodovať s konformáciou aktívneho miesta. Táto zhoda nemusí byť úplná, ale vďaka konformačnej labilite proteínu je aktívne centrum schopné malých zmien a je „prispôsobené“ ligandu. Okrem toho medzi funkčnými skupinami ligandu a aminokyselinovými radikálmi, ktoré tvoria aktívne centrum, by mali existovať väzby, ktoré držia ligand v aktívnom centre. Väzby medzi ligandom a aktívnym centrom proteínu môžu byť buď nekovalentné (iónové, vodíkové, hydrofóbne) alebo kovalentné. Aktívne centrum proteínu je miesto, relatívne izolované od prostredia obklopujúceho proteín, tvorené zvyškami aminokyselín. V tejto oblasti je každý zvyšok vzhľadom na svoju individuálnu veľkosť a funkčné skupiny tvorí „reliéf“ aktívneho centra.

Spojenie takýchto aminokyselín do jedného funkčného komplexu mení reaktivitu ich radikálov, rovnako ako sa mení zvuk hudobného nástroja v súbore. Preto sa aminokyselinové zvyšky, ktoré tvoria aktívne miesto, často označujú ako "súbor" aminokyselín.

Jedinečné vlastnosti aktívneho centra závisia nielen od chemických vlastností aminokyselín, ktoré ho tvoria, ale aj od ich presnej vzájomnej orientácie v priestore. Preto aj malé porušenia celkovej konformácie proteínu v dôsledku bodových zmien v jeho primárnej štruktúre alebo podmienkach životné prostredie môže viesť k zmene chemických a funkčných vlastností radikálov, ktoré tvoria aktívne centrum, narušiť väzbu proteínu na ligand a jeho funkciu. Počas denaturácie sa aktívne centrum bielkovín zničí a ich biologická aktivita sa stratí.

Aktívne centrum sa často vytvára tak, že prístup vody k funkčným skupinám jeho radikálov je obmedzený; sú vytvorené podmienky pre väzbu ligandu na aminokyselinové radikály.

V niektorých prípadoch je ligand pripojený iba k jednému z atómov, ktorý má určitú reaktivitu, napríklad pridanie O2 k železu myoglobínu alebo hemoglobínu. Avšak vlastnosti daného atómu selektívne interagovať s O2 sú určené vlastnosťami radikálov obklopujúcich atóm železa v zložení témy. Hém sa nachádza aj v iných proteínoch, ako sú cytochrómy. Funkcia atómu železa v cytochrómoch je však iná, slúži ako medzičlánok na prenos elektrónov z jednej látky na druhú, pričom železo sa stáva dvojmocným alebo trojmocným.

Väzbové miesto proteínu k ligandu sa často nachádza medzi doménami. Napríklad proteolytický enzým trypsín, ktorý sa podieľa na hydrolýze peptidových väzieb potravinových proteínov v čreve, má 2 domény oddelené drážkou. Vnútorný povrch ryhy tvoria aminokyselinové radikály týchto domén, ktoré sú v polypeptidovom reťazci ďaleko od seba (Ser 177, His 40, Asp 85).

Rôzne domény v proteíne sa môžu navzájom pohybovať pri interakcii s ligandom, čo uľahčuje ďalšie fungovanie proteínu. Ako príklad môžeme uvažovať prácu hexokinázy, enzýmu, ktorý katalyzuje prenos fosforového zvyšku z ATP na molekulu glukózy (počas jej fosforylácie). Aktívne miesto hexokinázy sa nachádza v štrbine medzi týmito dvoma doménami. Keď sa hexokináza naviaže na glukózu, okolité domény sa k sebe priblížia a substrát sa zachytí, čo uľahčuje jeho ďalšiu fosforyláciu.

Hlavnou vlastnosťou proteínov, ktorá je základom ich funkcií, je selektivita pripojenia špecifických ligandov k určitým častiam proteínovej molekuly.

Klasifikácia ligandov

Ligandy môžu byť anorganické (často ióny kovov) a organické látky, látky s nízkou a vysokou molekulovou hmotnosťou;

· existujú ligandy, ktoré po naviazaní na aktívne centrum proteínu menia svoju chemickú štruktúru (zmeny substrátu v aktívnom centre enzýmu);

Existujú ligandy, ktoré sa viažu na proteín iba v čase fungovania (napríklad O 2 transportovaný hemoglobínom), a ligandy, ktoré sú neustále spojené s proteínom a zohrávajú pomocnú úlohu vo fungovaní proteínov (napríklad železo, ktorý je súčasťou hemoglobínu).

V prípadoch, keď aminokyselinové zvyšky, ktoré tvoria aktívne centrum, nedokážu zabezpečiť fungovanie tohto proteínu, môžu sa na určité časti aktívneho centra naviazať neproteínové molekuly. Takže v aktívnom centre mnohých enzýmov je kovový ión (kofaktor) alebo organická neproteínová molekula (koenzým). Neproteínová časť, silne spojená s aktívnym miestom proteínu a nevyhnutná pre jeho fungovanie, sa nazýva "prostatická skupina". Myoglobín, hemoglobín a cytochrómy majú v aktívnom centre protetickú skupinu – hém obsahujúci železo.

Spojenie protomérov v oligomérnom proteíne je príkladom interakcie vysokomolekulárnych ligandov. Každý protomér spojený s inými protomérmi im slúži ako ligand, rovnako ako oni pre neho.

Niekedy pridanie ligandu zmení konformáciu proteínu, čo vedie k vytvoreniu väzbového miesta s inými ligandami. Napríklad kalmodulínový proteín po naviazaní na štyri Ca 2+ ióny v špecifických oblastiach získava schopnosť interakcie s určitými enzýmami, čím sa mení ich aktivita.

Dôležitým pojmom v teórii interakcie medzi ligandom a aktívnym centrom biologického cieľa je "komplementarita". Aktívne centrum enzýmu musí určitým spôsobom zodpovedať ligandu, čo sa odráža v určitých požiadavkách na substrát.

Obrázok 3. Schéma interakcie medzi ligandom a molekulárnym cieľom.

Napríklad sa očakáva, že pre úspešnú interakciu sa veľkosti aktívneho centra a ligandu musia zhodovať (pozri pozíciu 2 na obrázku 3), čo umožňuje zvýšiť špecifickosť interakcie a chrániť aktívne centrum pred očividným nevhodné podklady. Súčasne sú možné nasledujúce typy interakcií, keď vznikne komplex „aktívne centrum-ligand“:

· van der Waalsove väzby (pozícia 1, obrázok 3) spôsobené fluktuáciami elektrónových oblakov okolo opačne polarizovaných susedných atómov;

elektrostatické interakcie (pozícia 3, obrázok 3), ktoré sa vyskytujú medzi opačne nabitými skupinami;

· hydrofóbne interakcie (pozícia 4, obrázok 3) v dôsledku vzájomnej príťažlivosti nepolárnych povrchov;

· vodíkové väzby (pozícia 5, obrázok 3) vznikajúce medzi pohyblivým atómom vodíka a elektronegatívnymi atómami fluóru, dusíka alebo kyslíka.

Napriek relatívne nízkej sile opísaných interakcií (v porovnaní s kovalentnými väzbami) netreba podceňovať ich význam, prejavujúci sa vo zvýšení väzbovej afinity.

Zhrnutím vyššie uvedeného možno poznamenať, že proces väzby ligandu na molekulárny cieľ je vysoko špecifický proces riadený veľkosťou ligandu aj jeho štruktúrou, čo umožňuje zabezpečiť selektivitu interakcie. Je však možná interakcia medzi proteínom a substrátom, ktorá preň nie je charakteristická (tzv. kompetitívna inhibícia), ktorá sa prejavuje väzbou na aktívne centrum s podobným, ale nie cieľovým ligandom. Treba poznamenať, že kompetitívna inhibícia je možná v prirodzených podmienkach (inhibícia enzýmu sukcinátdehydrogenázy malonátom, inhibícia fumaráthydratázy kyselinou pyromellitovou), ako aj umelo pri podávaní liekov (inhibícia monoaminooxidázy iproniazidom, nialamidom, inhibícia dihydropteroátsyntetázy sulfónamidmi - štruktúrne analógy kyseliny para-aminobenzoovej, inhibícia enzýmu konvertujúceho angiotenzín kaptoprilom, enalaprilom).

Je tak možné cielene meniť aktivitu mnohých molekulárnych systémov pomocou syntetických zlúčenín, ktoré majú štruktúru podobnú prírodným substrátom.

Avšak povrchné pochopenie mechanizmov interakcie medzi ligandmi a molekulárnymi cieľmi môže byť mimoriadne nebezpečné a často vedie k tragickým následkom. Za najznámejší prípad možno považovať tzv. "tragédia talidomidu", ktorá mala za následok narodenie tisícok detí s vrodenými deformáciami v dôsledku príjmu nedostatočne preštudovanej liekovej zlúčeniny talidomid tehotnými ženami.

2. Lokálne a resorpčné pôsobenie liečiv

Pôsobenie látky, prejavujúce sa v mieste jej aplikácie, sa nazýva lokálne. Napríklad obaľujúce činidlá pokrývajú sliznicu a zabraňujú podráždeniu zakončení aferentných nervov. Skutočne lokálny účinok je však veľmi zriedkavý, pretože látky môžu byť buď čiastočne absorbované alebo majú reflexný účinok.

Pôsobenie látky, ktorá sa vyvinie po jej absorpcii a vstupe do celkového obehu a potom do tkanív, sa nazýva resorpčné. Resorpčný účinok závisí od spôsobu podania liečiva a jeho schopnosti prenikať cez biologické bariéry.

Pri lokálnom a resorpčnom pôsobení majú lieky buď priamy alebo reflexný účinok. Priamy vplyv sa realizuje v mieste priameho kontaktu látky s tkanivom. Pri reflexnom pôsobení látky ovplyvňujú extero- alebo interoreceptory, takže účinok sa prejavuje zmenou stavu buď zodpovedajúcich nervových centier alebo výkonných orgánov. Takže použitie horčicových náplastí v patológii dýchacích orgánov reflexne zlepšuje ich trofizmus (cez exteroreceptory kože).

Prednáška 6. Základné otázky farmakodynamiky (1. časť)

Hlavnou úlohou farmakodynamiky je zistiť, kde a ako liečivé látky pôsobia a spôsobujú určité účinky, to znamená stanoviť ciele, s ktorými liečivá interagujú.

1. Drogové ciele

Cieľmi liekov sú receptory, iónové kanály, enzýmy, transportné systémy a gény. Receptory sa nazývajú aktívne skupiny makromolekúl substrátov, s ktorými látka interaguje. Receptory, ktoré poskytujú prejav účinku látky, sa nazývajú špecifické.

Existujú 4 typy receptorov:

receptory, ktoré priamo riadia funkciu iónových kanálov (H-cholinergné receptory, G-AMA A-receptory);

receptory spojené s efektorom cez systém "G-proteíny-sekundárne transmitery" alebo "G-proteíny-iónové kanály". Takéto receptory sú dostupné pre mnohé hormóny a mediátory (M-cholinergné receptory, adrenergné receptory);

receptory, ktoré priamo riadia funkciu efektorového enzýmu. Sú priamo spojené s tyrozínkinázou a regulujú fosforyláciu proteínov (inzulínové receptory);

receptory pre transkripciu DNA. Sú to intracelulárne receptory. Interagujú so steroidnými hormónmi a hormónmi štítnej žľazy.

Afinita látky k receptoru, ktorá vedie k vytvoreniu komplexu „látka-receptor“ s ním, sa označuje termínom „afinita“. Schopnosť látky pri interakcii so špecifickým receptorom stimulovať ho a spôsobiť jeden alebo iný účinok sa nazýva vnútorná aktivita.

2. Pojem agonistické a antagonistické látky

Látky, ktoré pri interakcii so špecifickými receptormi spôsobujú v nich zmeny vedúce k biologickému účinku, sa nazývajú agonisty. Stimulačný účinok agonistu na receptory môže viesť k aktivácii alebo inhibícii funkcie buniek. Ak agonista, ktorý interaguje s receptormi, spôsobuje maximálny účinok, potom je to úplný agonista. Na rozdiel od druhého, čiastočné agonisty pri interakcii s rovnakými receptormi nespôsobujú maximálny účinok.

Látky, ktoré sa viažu na receptory, ale nestimulujú ich, sa nazývajú antagonisty. Ich vnútorná aktivita je nulová. Ich farmakologické účinky sú spôsobené antagonizmom s endogénnymi ligandami (mediátory, hormóny), ako aj s exogénnymi agonistickými látkami. Ak obsadzujú rovnaké receptory, s ktorými interagujú agonisty, potom hovoríme o kompetitívnych antagonistoch; ak iné časti makromolekuly, ktoré nesúvisia so špecifickým receptorom, ale sú s ním prepojené, potom hovoria o nekompetitívnych antagonistoch.

Ak látka pôsobí na jeden podtyp receptora ako agonista a na iný ako antagonista, označuje sa ako agonista-antagonista.

Izolujú sa aj takzvané nešpecifické receptory, na ktoré sa viažu látky, ktoré nespôsobujú účinok (bielkoviny krvnej plazmy, mukopolysacharidy spojivové tkanivo); nazývajú sa aj miestami nešpecifickej väzby látok.

Interakcia "látka - receptor" sa uskutočňuje vďaka medzimolekulovým väzbám. Jedným z najsilnejších typov väzby je kovalentná väzba. Je známy malým počtom liekov (niektoré látky proti blastómu). Menej perzistentná je bežnejšia iónová väzba, typická pre gangliové blokátory a acetylcholín. Dôležitú úlohu zohrávajú van der Waalsove sily (základ hydrofóbnych interakcií) a vodíkové väzby.

V závislosti od sily väzby „látka-receptor“ sa rozlišuje reverzibilný dej, charakteristický pre väčšinu látok, a ireverzibilný dej (v prípade kovalentnej väzby).

Ak látka interaguje len s funkčne jednoznačnými receptormi určitej lokalizácie a neovplyvňuje iné receptory, potom sa pôsobenie takejto látky považuje za selektívne. Základom selektivity účinku je afinita (afinita) látky k receptoru.

Iónové kanály sú ďalším dôležitým cieľom pre drogy. Zvlášť zaujímavé je hľadanie blokátorov a aktivátorov Ca 2+ kanálov s prevládajúcim účinkom na srdce a cievy. V posledných rokoch priťahujú veľkú pozornosť látky, ktoré regulujú funkciu K+ kanálov.

Enzýmy sú dôležitým cieľom mnohých liekov. Napríklad mechanizmus účinku nesteroidných protizápalových liekov je spôsobený inhibíciou cyklooxygenázy a znížením biosyntézy prostaglandínov. Antiblastómový liek metotrexát blokuje dihydrofolátreduktázu, čím zabraňuje tvorbe tetrahydrofolátu, ktorý je nevyhnutný na syntézu purínového nukleotidu tymidylátu. Acyclovir inhibuje vírusovú DNA polymerázu.

Ďalším možným cieľom liečiva sú transportné systémy pre polárne molekuly, ióny a malé hydrofilné molekuly. Jedným z najnovších úspechov v tomto smere je vytvorenie inhibítorov propiónovej pumpy v sliznici žalúdka (omeprazol).

Gény sa považujú za dôležité ciele mnohých liekov. Výskum v oblasti génovej farmakológie je čoraz rozšírenejší.

Prednáška 7. Závislosť farmakoterapeutického účinku od vlastností liečiv a podmienok ich použitia

1. Chemická štruktúra

ja chemická štruktúra, fyzikálno-chemické a fyzikálne vlastnosti lieky. Pre účinnú interakciu látky s receptorom je potrebná taká štruktúra liečiva, ktorá zabezpečí najužší kontakt s receptorom. Sila medzimolekulových väzieb závisí od stupňa konvergencie látky s receptorom. Pre interakciu látky s receptorom je dôležitá najmä ich priestorová korešpondencia, teda komplementarita. Potvrdzujú to rozdiely v aktivite stereoizomérov. Ak má látka niekoľko funkčne aktívnych skupín, musí sa brať do úvahy vzdialenosť medzi nimi.

Mnoho kvantitatívnych a kvalitatívnych charakteristík účinku látky závisí aj od takých fyzikálnych a fyzikálno-chemických vlastností, ako je rozpustnosť vo vode a lipidoch; pre práškové zlúčeniny je veľmi dôležitý stupeň ich mletia, pre prchavé látky - stupeň prchavosti atď.

2. Dávky a koncentrácie

II. V závislosti od dávky(koncentrácia) menia rýchlosť vývoja účinku, jeho závažnosť, trvanie a niekedy aj charakter pôsobenia. Zvyčajne so zvyšujúcou sa dávkou klesá latentná perióda a zvyšuje sa závažnosť a trvanie účinku.

dávka nazývané množstvo látky v jednom čase (jednorazová dávka). Uveďte dávku v gramoch alebo zlomkoch gramu. Minimálne dávky, pri ktorých lieky spôsobujú počiatočný biologický účinok, sa nazývajú prahové alebo minimálne účinné dávky. V praktickej medicíne sa najčastejšie používajú priemerné terapeutické dávky, pri ktorých majú lieky u veľkej väčšiny pacientov potrebný farmakoterapeutický efekt. Ak počas ich vymenovania účinok nie je dostatočne výrazný, dávka sa zvýši na najvyššiu terapeutickú dávku. Okrem toho sa rozlišujú toxické dávky, pri ktorých látky spôsobujú toxické účinky nebezpečné pre organizmus, a smrteľné dávky. V niektorých prípadoch je indikovaná dávka lieku pre priebeh liečby (kurzová dávka). Ak je potrebné rýchlo vytvoriť vysokú koncentráciu liečivej látky v tele, potom prvá dávka (šok) prevyšuje nasledujúce.

3. Opätovné použitie liekov Chemická štruktúra

III. Zvýšenie účinku množstva látok spojené s ich schopnosťou akumulácie. Materiálnou kumuláciou rozumieme akumuláciu farmakologickej látky v organizme. To je typické pre dlho aktívne lieky, ktoré sa v tele pomaly vylučujú alebo sú pevne viazané (napríklad niektoré srdcové glykozidy zo skupiny digitalis). Akumulácia látky pri jej opakovanom použití môže byť príčinou rozvoja toxických účinkov. V tomto ohľade je potrebné dávkovať takéto lieky s prihliadnutím na kumuláciu, postupné znižovanie dávky alebo zvyšovanie intervalov medzi dávkami lieku.

Známe sú príklady funkčnej kumulácie, v ktorej sa akumuluje účinok a nie látka. Takže pri alkoholizme zvyšujúce sa zmeny v centrálnom nervovom systéme vedú k vzniku delíria tremens. V tomto prípade sa látka (etylalkohol) rýchlo oxiduje a nezostáva v tkanivách. V tomto prípade sa sčítavajú iba neurotropné účinky.

Znižovanie účinnosti látok pri ich opakovanom užívaní – závislosť (tolerancia)- pozorované pri užívaní rôznych liekov (analgetiká, antihypertenzíva a laxatíva). Môže to byť spojené so znížením absorpcie látky, zvýšením rýchlosti jej inaktivácie a (alebo) zvýšením vylučovania, znížením citlivosti receptorov na ňu alebo znížením ich hustoty v tkanivách. V prípade závislosti je potrebné na dosiahnutie počiatočného účinku zvýšiť dávku lieku alebo nahradiť jednu látku druhou. O posledná verzia treba mať na pamäti, že existuje krížová závislosť na látkach, ktoré interagujú s rovnakými receptormi. Špeciálnym druhom závislosti je tachyfylaxia – závislosť, ktorá vzniká veľmi rýchlo, niekedy už po jednorazovej dávke drogy.

Vo vzťahu k niektorým látkam (zvyčajne neurotropným) ich opakovaným podávaním vzniká drogová závislosť. Prejavuje sa neodolateľnou túžbou užiť nejakú látku, zvyčajne s cieľom zlepšenia nálady, zlepšenia pohody, odstránenia nepríjemných zážitkov a vnemov, vrátane tých, ktoré vznikajú pri vysadení látok vyvolávajúcich drogovú závislosť. V prípade psychickej závislosti zastavenie podávania drogy (kokaín, halucinogény) spôsobuje len emocionálnu nepohodu. Pri užívaní niektorých látok (morfín, heroín) vzniká fyzická závislosť. Zrušenie lieku v tomto prípade spôsobuje vážny stav, ktorý sa okrem náhlych psychických zmien prejavuje rôznymi, často ťažkými somatickými poruchami spojenými s dysfunkciou mnohých telesných systémov, až smrťou. Ide o takzvaný abstinenčný syndróm.

Prednáška 8. Interakcia liekov (1. časť)

1. Hlavné typy liekových interakcií

Pri súčasnom vymenovaní niekoľkých liečivých látok je možná ich vzájomná interakcia, čo vedie k zmene závažnosti a povahy hlavného účinku, jeho trvania, ako aj k zvýšeniu alebo zníženiu vedľajších a toxických účinkov. Liekové interakcie sa zvyčajne klasifikujú do farmakologické A farmaceutický.

Farmakologická interakcia vychádza zo zmien farmakokinetiky a farmakodynamiky liečiv, chemických a fyzikálno-chemických interakcií liečiv v telesných médiách.

Farmaceutická interakcia spojené s kombináciami rôznych liečiv, často používané na zosilnenie alebo kombinovanie účinkov užitočných v lekárskej praxi. Pri kombinovaní látok však môže dôjsť aj k nepriaznivej interakcii, ktorá sa označuje ako lieková inkompatibilita. Inkompatibilita sa prejavuje oslabením, úplnou stratou alebo zmenou charakteru farmakoterapeutického účinku, prípadne zvýšením vedľajších či toxických účinkov. K tomu dochádza, keď sa súčasne podávajú dva alebo viac liekov. (farmakologická inkompatibilita). Nekompatibilita je možná aj počas výroby a skladovania kombinované lieky (farmaceutická inkompatibilita).

2. Farmakologická interakcia

I. Farmakokinetický typ interakcie sa môže prejaviť už v štádiu absorpcie látky, ktorá sa môže meniť podľa rôzne dôvody. Takže v tráviacom trakte môžu byť látky viazané adsorbentmi (aktívne uhlie, biely íl) alebo aniónomeničovými živicami (cholestyramín), tvorbou neaktívnych chelátových zlúčenín alebo komplexónov (podľa tohto princípu antibiotiká tetracyklínovej skupiny interagujú s ióny železa, vápnika a horčíka). Všetky tieto možnosti interakcie interferujú s absorpciou liečiv a znižujú ich farmakoterapeutické účinky. Pre vstrebávanie množstva látok z tráviaceho traktu je dôležitá hodnota pH média. Zmenou reakcie tráviacich štiav sa teda dá výrazne ovplyvniť rýchlosť a úplnosť vstrebávania slabo kyslých a slabo zásaditých zlúčenín.

Zmeny v peristaltike tráviaceho traktu ovplyvňujú aj vstrebávanie látok. Napríklad zvýšenie intestinálnej motility cholinomimetikami znižuje absorpciu digoxínu. Okrem toho sú známe príklady interakcie látok na úrovni ich transportu cez črevnú sliznicu (barbituráty znižujú vstrebávanie griseofulvínu.

Inhibícia aktivity enzýmu môže tiež ovplyvniť absorpciu. Difenín teda inhibuje dekonjugát folátov a narúša absorpciu kyselina listová z potravinárskych výrobkov. V dôsledku toho sa vyvíja nedostatok kyseliny listovej. Niektoré látky (almagel, vazelínový olej) tvoria na povrchu sliznice tráviaceho traktu vrstvy, ktoré môžu do istej miery brániť vstrebávaniu liečiv.

Interakcia látok je možná v štádiu ich transportu s krvnými proteínmi. V tomto prípade môže jedna látka vytesniť inú z komplexu s proteínmi krvnej plazmy. Indometacín a butadión teda uvoľňujú antikoagulanciá nepriameho účinku z komplexu s plazmatickými proteínmi, čo zvyšuje koncentráciu voľných antikoagulancií a môže viesť ku krvácaniu.

Niektoré liečivé látky sú schopné interagovať na úrovni biotransformácie látok. Existujú lieky, ktoré zvyšujú (indukujú) aktivitu mikrozomálnych pečeňových enzýmov (fenobarbital, difenín atď.). Na pozadí ich pôsobenia prebieha biotransformácia mnohých látok intenzívnejšie.

Tým sa znižuje závažnosť a trvanie ich účinku. Je tiež možná interakcia liekov spojená s inhibičným účinkom na mikrozomálne a nemikrozomálne enzýmy. Liek proti dne alopurinol teda zvyšuje toxicitu protirakovinového lieku merkaptopurínu.

Pri kombinovanom užívaní látok sa môže výrazne zmeniť aj vylučovanie liečivých látok. Reabsorpcia v obličkové tubuly slabo kyslé a mierne zásadité zlúčeniny závisí od hodnoty pH primárneho moču. Zmenou jej reakcie je možné zvýšiť alebo znížiť stupeň ionizácie látky. Čím nižší je stupeň ionizácie látky, tým vyššia je jej lipofilita a intenzívnejšia je reabsorpcia v obličkových tubuloch. Viac ionizovaných látok sa zle reabsorbuje a viac sa vylúči močom. Na alkalizáciu moču sa používa hydrogénuhličitan sodný a na okyslenie chlorid amónny.

Treba mať na pamäti, že keď látky interagujú, ich farmakokinetika sa môže meniť súčasne v niekoľkých fázach.

II. Farmakodynamický typ interakcie. Ak sa interakcia uskutočňuje na úrovni receptorov, tak sa to týka najmä agonistov a antagonistov rôznych typov receptorov.

V prípade synergie je spolupôsobenie látok sprevádzané zvýšením výsledného efektu. Synergizmus liečivých látok sa môže prejaviť jednoduchým zhrnutím alebo zosilnením výsledného účinku. Súhrnný (aditívny) účinok sa pozoruje jednoduchým sčítaním účinkov každej zo zložiek. Ak je zavedenie dvoch látok celkový efekt presahuje súčet účinkov oboch látok, svedčí to o potenciácii.

Synergizmus môže byť priamy (ak obe zlúčeniny pôsobia na rovnaký substrát) alebo nepriamy (keď odlišná lokalizácia ich činy).

Schopnosť jednej látky do určitej miery znižovať účinok inej sa nazýva antagonizmus. Analogicky so synergiou môže byť priama a nepriama.

Okrem toho sa rozlišuje synergický antagonista, pri ktorom sú niektoré účinky kombinovaných látok zosilnené, zatiaľ čo iné sú oslabené.

III. Chemická alebo fyzikálno-chemická interakcia látok v telesných médiách sa najčastejšie využíva pri predávkovaní alebo akútnej otrave liekmi. V prípade predávkovania antikoagulačným heparínom je predpísané jeho antidotum, protamín sulfát, ktorý inaktivuje heparín v dôsledku elektrostatickej interakcie s ním (fyzikálno-chemická interakcia). Príkladom chemickej interakcie je tvorba komplexónov. Takže ióny medi, ortuti, olova, železa a vápnika viažu penicilamín.

Prednáška 9. Interakcia liekov (2. časť)

1. Farmaceutická interakcia

Môžu sa vyskytnúť prípady farmaceutickej nekompatibility, pri ktorých pri výrobe liekov a (alebo) ich skladovaní, ako aj pri zmiešaní v jednej injekčnej striekačke, zložky zmesi interagujú a dochádza k takým zmenám, v dôsledku ktorých sa liek stáva nevhodné na praktické použitie. V niektorých prípadoch sa objavujú nové, niekedy nepriaznivé (toxické) vlastnosti. Nekompatibilita môže byť spôsobená nedostatočnou rozpustnosťou alebo úplnou nerozpustnosťou látok v rozpúšťadle, koaguláciou dávkové formy, separácia emulzie, vlhkosť a topenie práškov v dôsledku ich hygroskopickosti, je možná nežiaduca absorpcia účinných látok. Pri nesprávnom predpisovaní sa v dôsledku chemickej interakcie látok niekedy vytvorí zrazenina alebo sa zmení farba, chuť, vôňa a konzistencia liekovej formy.

2. Význam jednotlivých charakteristík organizmu a jeho stavu pre prejavenie účinku liekov

ja Vek. Citlivosť na lieky sa mení s vekom. V tomto smere sa ako samostatná disciplína vyprofilovala perinatálna farmakológia, ktorá skúma účinky liekov na plod (24 týždňov pred pôrodom a do 4 týždňov po pôrode). Sekcia farmakológie, ktorá študuje vlastnosti účinku lieky na detskom organizme, sa nazýva pediatrická farmakológia.

Pre liečivé látky (okrem jedovatých a silných) existuje zjednodušené pravidlo pre výpočet látok pre deti rôzneho veku, vychádzajúc zo skutočnosti, že na každý rok dieťa potrebuje 1/20 dávky pre dospelého.

V staršom a senilnom veku sa spomaľuje vstrebávanie liečivých látok, ich metabolizmus prebieha menej efektívne a znižuje sa rýchlosť vylučovania liečiv obličkami. Geriatrická farmakológia sa zaoberá objasňovaním vlastností účinku a užívania liekov u starších a senilných ľudí.

II. Poschodie. Na množstvo látok (nikotín, strychnín) sú muži menej citliví ako ženy.

III. genetické faktory. Citlivosť na lieky môže byť geneticky podmienená. Napríklad pri genetickom deficite cholínesterázy v krvnej plazme sa trvanie účinku svalového relaxancia ditilínu prudko zvyšuje a môže dosiahnuť 6-8 hodín (za normálnych podmienok - 5-7 minút).

Príklady atypických reakcií na látky (idiosynkrázia) sú známe. Napríklad 8-aminochinolínové antimalariká (primachín) môžu spôsobiť hemolýzu u jedincov s genetickou enzymopatiou. Známe sú aj ďalšie látky s potenciálnym hemolytickým účinkom: sulfónamidy (streptocid, sulfacyl sodný), nitrofurány (furazolidon, furadonín), nenarkotické analgetiká(aspirín, fenacetín).

IV. Stav tela. Antipyretické lieky pôsobia iba s horúčkou (s normotermou sú neúčinné) a srdcové glykozidy - iba na pozadí srdcového zlyhania. Choroby sprevádzané poruchou funkcie pečene a obličiek menia biotransformáciu a vylučovanie látok. Farmakokinetika liekov sa mení aj počas tehotenstva a obezity.

v. Hodnota cirkadiánnych rytmov.Štúdium závislosti farmakologického účinku liečiv od dennej periodicity je jednou z hlavných úloh chronofarmakológie. Vo väčšine prípadov sa najvýraznejší účinok látok pozoruje v období maximálnej aktivity. Takže u ľudí je účinok morfínu výraznejší na začiatku druhej polovice dňa ako ráno alebo v noci.

Farmakokinetické parametre závisia aj od cirkadiánnych rytmov. Najväčšia absorpcia griseofulvínu nastáva okolo 12. hodiny. V priebehu dňa sa výrazne mení intenzita metabolizmu látok, funkcia obličiek a ich schopnosť vylučovať farmakologické látky.

Hlavnou úlohou farmakodynamiky je zistiť, kde a ako pôsobia lieky, ktoré spôsobujú určité účinky. Vďaka zdokonaľovaniu metodických techník sa tieto problémy riešia nielen na systémovej a orgánovej úrovni, ale aj na bunkovej, subcelulárnej, molekulárnej a submolekulárnej úrovni. Takže pre neurotropné lieky sú tieto štruktúry vytvorené nervový systém, ktorých synaptické útvary majú najvyššiu citlivosť na tieto zlúčeniny. Pre látky ovplyvňujúce metabolizmus sa zisťuje lokalizácia enzýmov v rôznych tkanivách, bunkách a subcelulárnych formáciách, ktorých aktivita sa obzvlášť výrazne mení. Vo všetkých prípadoch hovoríme o tých biologických substrátoch – „cieľoch“, s ktorými liečivá látka interaguje.

"Ciele" pre drogy

Receptory, iónové kanály, enzýmy, transportné systémy a gény slúžia ako "ciele" liekov.

Receptory sa nazývajú aktívne skupiny makromolekúl substrátov, s ktorými látka interaguje. Receptory, ktoré zabezpečujú prejav pôsobenia látok, sa nazývajú špecifické.

Rozlišujú sa nasledujúce 4 typy receptorov (obr.

I. Receptory, ktoré priamo riadia funkciu iónových kanálov. Tento typ receptorov priamo spojených s iónovými kanálmi zahŕňa n-cholinergné receptory, GABAA receptory a glutamátové receptory.

II. Receptory spojené s efektorom prostredníctvom systému "G-proteíny - sekundárne prenášače" alebo "G-proteíny-iónové kanály". Takéto receptory sú dostupné pre mnohé hormóny a mediátory (m-cholinergné receptory, adrenergné receptory).

III. Receptory, ktoré priamo riadia funkciu efektorového enzýmu. Sú priamo spojené s tyrozínkinázou a regulujú fosforyláciu proteínov. Podľa tohto princípu sú usporiadané inzulínové receptory a množstvo rastových faktorov.

IV. Receptory, ktoré riadia transkripciu DNA. Na rozdiel od membránových receptorov typu I-III sú to intracelulárne receptory (rozpustné cytosolické alebo jadrové proteíny). Tieto receptory interagujú so steroidnými hormónmi a hormónmi štítnej žľazy.

Vzhľadom na účinok látok na postsynaptické receptory je potrebné upozorniť na možnosť alosterickej väzby látok endogénneho (napríklad glycín) aj exogénneho (napríklad benzodiazepínové anxiolytiká) pôvodu. Alosterická interakcia s receptorom nespôsobuje "signál". Existuje však modulácia hlavného mediátorového účinku, ktorý sa môže zvyšovať aj znižovať. Tvorba látok tohto typu otvára nové možnosti regulácie funkcií centrálneho nervového systému. Charakteristickým znakom alosterických neuromodulátorov je, že nemajú priamy vplyv na hlavný mediátorový prenos, ale ho iba modifikujú v požadovanom smere.

Objav presynaptických receptorov zohral dôležitú úlohu v pochopení mechanizmov regulácie synaptického prenosu. Dráhy homotropnej autoregulácie (účinok uvoľňovacieho mediátora na presynaptické receptory toho istého nervové zakončenie) a heterotropná regulácia (presynaptická regulácia vplyvom iného mediátora) uvoľňovania mediátorov, čo umožnilo prehodnotiť znaky pôsobenia mnohých látok. Tieto informácie slúžili aj ako základ pre cielené vyhľadávanie množstva liekov (napríklad prazosínu).

Afinita látky k receptoru, ktorá vedie k vytvoreniu komplexu „látka-receptor“ s ním, sa označuje termínom „afinita“. Schopnosť látky pri interakcii s receptorom stimulovať ho a spôsobiť jeden alebo iný účinok sa nazýva vnútorná aktivita.

1. 
   Nositelia genetickej informácie v mikroorganizmoch.
2. 
   Formy prejavu variability mikroorganizmov. Úpravy. Mutácie, ich klasifikácia. R-S disociácie. Praktický význam variability mikroorganizmov.
3. 
   Mutagény, klasifikácia, mechanizmus účinku mutagénov na genóm mikroorganizmov.
4. 
   Úloha cytoplazmatických genetických štruktúr vo variabilite mikroorganizmov.
5. 
   genetická rekombinácia.
6. 
   Transformácia, etapy transformačného procesu.
7. 
   Transdukcia, špecifická a nešpecifická transdukcia.
8. 
   Konjugácia, štádiá procesu konjugácie.

1. V úlohách testu uveďte správne odpovede.

1. Zobrazte a nakreslite ukážkové prípravy:

A) R-S disociácia baktérie.

Kontrolné otázky:

1. 
   Aký je materiálny základ dedičnosti mikroorganizmov?
2. 
   Aké sú prejavy premenlivosti mikroorganizmov?

1. 
   Aký praktický význam má variabilita mikroorganizmov?
2. 
   Čo sú modifikácie?
3. 
   Čo sú mutácie?
4. 
   Aká je klasifikácia mutácií?
5. 
   Čo sú to mutagény?
6. 
   Aký je mechanizmus účinku mutagénov na genóm mikroorganizmov?

1. 
   Aká je úloha cytoplazmatických genetických štruktúr vo variabilite mikroorganizmov?
2. 
   Čo je genetická rekombinácia?
3. 
   Čo je transformácia? Aké sú fázy tohto procesu?
4. 
   Čo je to transdukcia?
5. 
   Čo je konjugácia? Aké sú fázy tohto procesu?

TEST GADANIA

Uveďte správne odpovede tu:

1. Čo sa označuje ako extrachromozomálne genetické štruktúry?

A) ribozómy

B) polyzómy

B) plazmidy

D) mezozómy

D) transpozóny

2. Čo sú to mutagény?

A) gény, ktoré poskytujú mutáciu

B) faktory spôsobujúce mutáciu

C) faktory, ktoré prenášajú genetickú informáciu

D) faktory, ktoré obnovujú DNA

3. Čo je to exón?

A) virulentný bakteriofág

B) profág

C) časť génu, ktorá nesie určitú genetickú informáciu

D) mierny bakteriofág

4. Čo je to inverzia?

A) metóda genetickej rekombinácie

B) oprava poškodených úsekov DNA

B) chromozomálna mutácia

D) bodová mutácia

5. Čo je modifikácia?

B) fenotypové zmeny, ktoré neovplyvňujú bunkový genóm

C) prenos genetického materiálu pomocou bakteriofága

D) dedičná kŕčovitá zmena znaku

6. Konjugácia je charakterizovaná:

A) prenos genetického materiálu pomocou bakteriofága

B) je potrebný kontakt medzi bunkami darcu a príjemcu

C) prenos genetického materiálu pomocou RNA

D) prenos genetického materiálu pomocou pohlavného faktora

7. Čo je to reparácia?

A) lyzogenéza

B) oprava poškodenej DNA

C) spôsob prenosu genetickej informácie

D) viropexiu

8. Čo charakterizuje „mínusové“ vlákno RNA?

A) je infekčný

B) má dedičnú funkciu

B) schopné integrovať sa do chromozómu bunky

D) nemá funkciu messenger RNA

9. U ktorých mikroorganizmov je RNA materiálnym základom dedičnosti?

A) v baktériách

B) v spirochétách

D) v mykoplazmách

10. Čo sú mutácie?

A) oprava poškodených úsekov DNA

B) prenos genetického materiálu pomocou bakteriofága

C) dedičná náhla zmena znaku

D) proces tvorby bakteriálneho potomstva obsahujúceho charakteristiky darcu a príjemcu

11. Čo je to transformácia?

A) oprava poškodenej DNA

B) prenos genetickej informácie pri kontakte bakteriálnych buniek rôznych „sexuálnych“ orientácií

C) prenos genetickej informácie pomocou fragmentu DNA

D) prenos genetickej informácie z bunky darcu do bunky príjemcu pomocou bakteriofága

INFORMAČNÁ MATSÉRIA NA TÉMU LEKCIE

Inscenácia skúsenosti transformácie

Príjemca - kmeň bacil subtilis str (senná tyčinka citlivá na streptomycín); donor - DNA izolovaná z kmeňa IN.Subtilis str (rezistentné na streptomycín). Selektívne médium na selekciu rekombinantných (transformantov) živného agaru obsahujúceho 100 IU/ml streptomycínu.

Do 1 ml bujónovej kultúry IN.Subtilis Pridá sa 1 μg/ml roztoku DNázy v 0,5 ml roztoku chloridu horečnatého, aby sa zničila DNA, ktorá neprenikla do bakteriálnych buniek kmeňa príjemcu, a inkubuje sa 5 minút. Na stanovenie množstva vytvorených rekombinantov (transformantov) rezistentných na streptomycín sa 0,1 ml nezriedenej zmesi naočkuje na selektívne médium v ​​Petriho miske. Na stanovenie počtu recipientných kultivačných buniek v izotonickom roztoku chloridu sodného sa pripravia 10-násobné riedenia až do 10 -5 -10 -6 (na získanie spočítateľného počtu kolónií), 0,1 ml sa vysieva na živný agar bez streptomycínu, a na kontrolu - na agare so streptomycínom. Kultúra príjemcu by nemala rásť na druhom médiu, pretože je citlivé na streptomycín. Inokulácia sa inkubuje pri 37 °C. Nasledujúci deň sa zohľadnia výsledky experimentu a frekvencia transformácie sa určí pomerom počtu narastených rekombinantných buniek k počtu buniek recipientného kmeňa.

Predpokladajme, že pri nasadení 0,1 ml kultúry recipientného kmeňa v riedení 10-5 vyrástlo 170 kolónií a pri nasadení 0,1 ml neriedenej zmesi 68 kolónií rekombinantného kmeňa. Pretože každá kolónia bola vytvorená ako výsledok množenia iba jednou bakteriálnou bunkou, potom 0,1 ml naočkovanej kultúry príjemcu obsahuje 170 x 105 životaschopných buniek a 1 ml - 170 x 106 alebo 1,7 x 108. Súčasne je v 0,1 ml zmesi 68 rekombinantných buniek a v 1 ml - 680 alebo 6,8 x 102.

Frekvencia transformácie v tomto experimente sa teda bude rovnať:

Nastavenie zážitku špecifickej transdukcie

Príjemcom je kmeň E. coli lac - bez 3-galaktozidázového operónu, ktorý riadi fermentáciu laktózy. Transdukčný fág - fág X dgal, v genóme ktorého sú niektoré gény nahradené (3-galaktozidázovým operónom E. coli. Je defektný, t.j. nie je schopný spôsobiť produktívnu infekciu končiacu lýzou Escherichia coli, a označuje sa písmenom d (fág dgal ) s názvom bakteriálneho operónu gal obsiahnutého v genóme. Selekčným médiom je médium Endo, na ktorom laktózovo-negatívne baktérie kmeňa príjemcu tvoria bezfarebné kolónie a laktóza- pozitívne kolónie rekombinantného kmeňa získajú červenú farbu s kovovým odtieňom Do 1 ml 3-hodinovej bujónovej kultúry recipientného kmeňa pridajte 1 ml transdukčného fága dgal v koncentrácii 10 6 - 10 7 častíc na 1 ml Zmes sa inkubuje 60 minút pri 37 °C, potom sa pripraví séria 10-násobných riedení (v závislosti od očakávanej koncentrácie baktérií), aby sa získal spočítateľný počet kolónií. 0,1 ml kultúry do 3 Petriho misiek s médiom Endo a kvapalinu rovnomerne rozdeľte špachtľou po povrchu média.

Kultúry sa inkubujú 1 deň, potom sa zaznamenajú výsledky experimentu a frekvencia transdukcie sa vypočíta ako pomer počtu rekombinantných buniek (transduktantov) nájdených na všetkých platniach k počtu buniek príjemcu. kmeň.

Napríklad po naočkovaní 0,1 ml zmiešanej kultúry v riedení 10 -6, 138, 170 a 160 bezfarebných kolónií kmeňa príjemcu vyrástlo na 3 platniach s médiom Endo, v tomto poradí, na prvej a poslednej platni - 5 resp. 1 kolónia červených transduktantov. Preto sa frekvencia transdukcie v tomto prípade bude rovnať:

Usporiadanie konjugačného experimentu s cieľom preniesť fragment chromozómu, mačkaktorý obsahuje génleuktorý riadi syntézu leucínu.

Darca - Kmeň E.coli K12 Hfr leu Str S ; príjemca - kmeň E.Coli K12F- leu+ Str R. Hfr je označenie stavu, ktorý sa vyznačuje vysokou frekvenciou rekombinácií. Selektívne médium na izoláciu rekombinantov - minimálne glukózo-soľné médium: 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, glukóza - 2 g, streptomycín - 200 IU / ml, destilovaná voda - 1 liter.

Do 2 ml 3-hodinovej kultúry príjemcu pridajte 1 ml bujónovej kultúry darcu. Kultúry sa inkubujú pri 37 °C počas 30 minút. Potom sa zmes zriedi na 10 -2 -10 3 a vysieva v 0,1 ml na selektívne agarové médium do Petriho misiek, na ktorých budú rásť iba rekombinantné kolónie. Ako kontrola sa kmeň darcu a príjemcu vysejú na rovnaké médium, ktoré na ňom nebude rásť, pretože prvý kmeň je citlivý na streptomycín a druhý je auxotrofný na leucín. Okrem toho sa kultúra darcovského kmeňa vysieva na selektívne médium bez streptomycínu a kultúra recipientného kmeňa na kompletné médium (živný agar) s antibiotikami na stanovenie počtu životaschopných buniek. Plodiny sa inkubujú pri 37 °C do nasledujúceho dňa. Po spočítaní počtu narastených kolónií sa frekvencia rekombinácií určí pomerom počtu rekombinantných buniek k bunkám príjemcu.

Napríklad po naočkovaní 0,1 ml zmesi donorových a recipientných kultúr v riedení 10-2 vyrástlo 150 kolónií rekombinantov a po inokulácii 0,1 ml recipientnej kultúry z riedenia 10-6 75 kolónií. . Frekvencia rekombinácie sa teda bude rovnať:

VZDELÁVACIE VÝSKUMNÉ PRÁCE №7

T e m a: Bakteriologická metóda diagnostikov

infekčné choroby. Výživa baktérií. Princípy kultivácie mikroorganizmov. živné médiá. Spôsoby sterilizácie

Cieľ učenia: Zvládnuť bakteriologickú metódu diagnostiky infekčných chorôb. Študovať druhy výživy baktérií, princípy kultivácie mikroorganizmov, klasifikáciu živných médií a metódy sterilizácie.

Požadovaná počiatočná úroveň vedomostí: Fyziológia mikroorganizmov.

Praktické vedomosti a zručnosti, ktoré by mal študent získať na hodine:

Otázky prerokované na stretnutíyatiya:

1. 
   Bakteriologická metóda diagnostiky infekčných chorôb, jej účel a štádiá.
2. 
   Nutričné ​​typy baktérií.
3. 
   Princípy kultivácie mikroorganizmov.

1. 
   Živné médiá; nutričné ​​požiadavky.
2. 
   Klasifikácia živných pôd, ich zloženie a príprava.
3. 
   Metódy sterilizácie: fyzikálne, chemické, biologické a mechanické.
4. 
   Mikrób ako predmet sterilizácie a dezinfekcie. Vzťah k štruktúre mikrobiálnej bunky. Hlavné ciele molekulárnej štruktúry mikroorganizmov pri sterilizačných a dezinfekčných účinkoch.
5. 
   Rozdiely medzi pojmami kontaminácia a dekontaminácia, dezinfekcia a sterilizácia, asepsa a antisepsa.
6. 
   Klasifikácia nástrojov, zariadení, spôsobov spracovania a typov expozície na sterilizáciu a dezinfekciu.

1. 
   Moderné sterilizačné technológie a zariadenia.
2. 
   Spôsoby kontroly účinnosti sterilizácie a dezinfekcie.

Samostatná práca študentov:

1. Skúsenosti so stanovením vplyvu vysokej teploty (80°C) na spórotvorné (antrakoidné) a asporogénne (E. coli a stafylokoky) mikroorganizmy.

Učiteľ vysvetľuje skúsenosť:

A) pre každú tabuľku je uvedená suspenzia stafylokoka, Escherichia coli a spórového bacilu (antrakoid);

B) výsev každej suspenzie sa uskutoční na šikmom agare pred zahrievaním;

C) študované suspenzie sú umiestnené na vodný kúpeľ pri teplote 80 °C počas 20 minút;

D) naočkovanie každej suspenzie sa uskutoční na šikmom agare po zahriatí;

D) protokol je vyplnený vo formulári:

Vegetatívne formy patogénnych mikroorganizmov odumierajú pri 50-60 0 C do 30 minút a pri teplote 70 0 C do 5-10 minút. Bakteriálne spóry sú odolnejšie voči vysoké teploty, čo sa vysvetľuje obsahom vody v nich vo viazanom stave, vysokým obsahom vápenatých solí, lipidov a hustotou, viacvrstvovou škrupinou. V dôsledku toho stafylokok a Escherichia coli po zahriatí odumierajú a spóry antrakoidov prežívajú. Toto treba brať do úvahy pri hodnotení výsledkov sejby.

2. Vyplňte tabuľku sami:

3. V úlohách testu uveďte správne odpovede.

Praktické práce študentov:

1. Prezeranie ukážkových príprav a nástrojov:

A) živné médiá (MPB, MPA, krvný agar, sérový agar, Hiss médium, Endo médium, Ploskirevovo médium);

B) Pasteurova pec, autokláv.

Kontrolné zoznamy vankety:

1. 
   Aké sú ciele a štádiá bakteriologickej metódy diagnostiky infekčných ochorení?
2. 
   Čo je to bakteriálna výživa?
3. 
   Aké sú typy bakteriálnej výživy?
4. 
   Aké sú zásady kultivácie mikroorganizmov?
5. 
   Čo sú živné médiá?
6. 
   Aké sú požiadavky na živné pôdy?
7. 
   Aká je klasifikácia živných médií?
8. 
   Ako sa pripravujú kultivačné médiá?
9. 
   Čo je sterilizácia?
10. 
    Aké sú metódy sterilizácie?
11. 
    Aký je rozdiel medzi pojmami kontaminácia a dekontaminácia, dezinfekcia a sterilizácia, aseptické a antiseptické?
12. 
    Aké bunkové štruktúry mikroorganizmov sú ovplyvnené sterilizačnými a dezinfekčnými faktormi?
13. 
    Aká je klasifikácia nástrojov, zariadení, metód spracovania a typov expozície na sterilizáciu a dezinfekciu?
14. 
    Aké sú známe moderné technológie sterilizácia a prístroje?
15. 
    Aké metódy sa používajú na kontrolu účinnosti sterilizácie a dezinfekcie?

TESTY

Uveďte správne odpovede:

1. Aké živné médiá sú jednoduché?

A) Prostredie Endo

B) krvný agar

D) peptónová voda

2. Čo je sterilizácia?

A) úplná dekontaminácia predmetov od všetkých druhov mikróbov a ich spór

B) zničenie patogénnych mikroorganizmov

C) ničenie vegetatívnych foriem mikroorganizmov

D) zabránenie vstupu mikroorganizmov do rany

E) ničenie špecifických typov mikróbov v zariadeniach

3. Aké faktory sa používajú pri autoklávovaní?

Teplota

B) filtre

D) tlak

4. Aké faktory sa používajú v Pasteurovej peci?

A) tlak

B) suché teplo

D) antibiotiká

5. Živné médiá podľa účelu sa delia na:

Jednoduchý

B) voliteľné

B) kvapalina

D) diferenciálna diagnostika

D) doprava

6. Vo vzťahu k rastovým faktorom sa mikroorganizmy delia na:

A) autotrofy

B) heterotrofy

B) auxotrofy

D) litotrofy

D) prototrofy

E) organotrofy

7. Optimálna teplota pre pestovanie väčšiny patogénov je:

8. Fyzikálne metódy sterilizácie zahŕňajú:

A) ultrazvuk

B) ultrafialové lúče

B) antibiotiká

D) filtrovanie

D) sterilizácia parou

E) sterilizácia suchým teplom

9. Rast baktérií ovplyvňujú tieto kultivačné podmienky:

B) pH média

B) teplota

D) vlhkosť prostredia

D) rastové faktory

E) všetky odpovede sú nesprávne

10. Hustota živných médií závisí od obsahu v nich:

A) chlorid sodný

B) peptón

B) agar-agar

D) sacharóza

D) krvné sérum

11. Mikróby, ktoré využívajú zdroje anorganického uhlíka a redoxné reakcie na získanie energie, sa nazývajú:

A) chemoorganotrofy

B) fotoorganotrofy

B) chemolithotrofy

D) chemoautotrofy

D) chemoauxotrofy

12. Uveďte metódy sterilizácie, ktoré zbavia predmet spór mikróbov:

A) vystavenie ultrafialovému svetlu

B) autoklávovanie

B) pasterizácia

D) suché teplo

D) gama žiarením

13. Pozícia v správne poradie spracovanie laboratórnych prístrojov:

A) predsterilizačné čisteniesterilizácia

B) predsterilizácia čistenie sterilizáciadezinfekcia

C) predsterilizačné čisteniedezinfekcia-sterilizácia

D) dezinfekciapredsterilizačné čisteniesterilizácia

14. Súbor opatrení zameraných na ničenie patogénnych mikroorganizmov sa nazýva:

A) asepsa

B) antiseptikum

B) dezinfekcia

D) sterilizácia

D) tyndalizácia

INFORMAČNÝ MATERIÁL K TÉME LEKCIE

Mikrobiologický výskum sa uskutočňuje s cieľom izolovať čisté kultúry mikroorganizmov, kultivovať a študovať ich vlastnosti. Je potrebné pri diagnostike infekčných chorôb, pri určovaní druhov mikróbov, pri výskumných prácach, získavanie odpadových produktov mikróbov (toxíny, antibiotiká, vakcíny a pod.). Na kultiváciu mikroorganizmov v umelých podmienkach sú potrebné špeciálne substráty – živné pôdy. Sú základom mikrobiologickej práce a určujú výsledky celej štúdie. Prostredie by malo vytvárať optimálne podmienky pre život mikróbov.

POŽIADAVKYPLATÍ SA NA STREDY:

1. 
   Musia byť výživné, t. j. obsahovať v ľahko stráviteľnej forme všetky látky potrebné na uspokojenie nutričných a energetických potrieb mikroorganizmov.
2. 
   Majú optimálnu koncentráciu vodíkových iónov.
3. 
   Byť izotonický voči mikrobiálnej bunke.
4. 
   Buďte sterilní.
5. 
   Buďte mokrí.
6. 
   Majú určitý redoxný potenciál.
7. 
   Buďte čo najviac jednotní.

Farmakodynamika je časť klinickej farmakológie, ktorá študuje mechanizmy účinku, povahu, silu a trvanie farmakologických účinkov liečiv používaných v klinickej praxi.

Spôsoby vystavenia drogám na ľudskom tele

Väčšina liekov po naviazaní na receptory alebo iné cieľové molekuly vytvára komplex "liečivo-receptor", ktorý spúšťa určité fyziologické alebo biochemické procesy (alebo ich kvantitatívnu zmenu) v ľudskom tele. V tomto prípade hovoríme o priamom pôsobení drog. Štruktúra priamo pôsobiaceho liečiva je spravidla podobná štruktúre endogénneho mediátora (pri interakcii liečiva a mediátora s receptorom sa však často zaznamenávajú rôzne účinky).

Skupiny liekov

Pre pohodlie vezmime hodnotu účinku väzby endogénneho mediátora na receptor rovnú jednotke. Na základe tohto predpokladu existuje klasifikácia liekov.

Agonisty sú lieky, ktoré sa viažu na rovnaké receptory ako endogénne mediátory. Agonisti vytvárajú efekt rovný jednej (alebo viac ako jednej).

Antagonisty - lieky, ktoré sa viažu na rovnaké receptory ako endogénne mediátory; nemajú žiadny účinok (v tomto prípade hovoria „nulový efekt“).

Čiastočné agonisty alebo agonisty-antagonisty sú liečivá, ktoré sa viažu na rovnaké receptory ako endogénne mediátory. Účinok zaznamenaný počas interakcie čiastočného agonistu s receptorom je vždy väčší ako nula, ale menší ako jedna.

Všetky prirodzené mediátory sú agonistami svojich receptorov.

Často sa zaznamenáva nepriamy účinok, ktorý spočíva v zmene aktivity cieľových molekúl pod vplyvom liekov (čím sa ovplyvňujú rôzne metabolické procesy).

Cieľové molekuly liečiva

Liečivo, viažuce sa na cieľovú molekulu patriacu bunke (alebo lokalizovanú extracelulárne), modifikuje jej funkčný stav, čo vedie k zvýšeniu, oslabeniu alebo stabilizácii fylogeneticky podmienených reakcií organizmu.

Receptory.

- Membrána (receptory typu I, II a III).

- Intracelulárne (receptory typu IV).

Nereceptorové cieľové molekuly cytoplazmatickej membrány.

- Cytoplazmatické iónové kanály.

- Nešpecifické proteíny a lipidy cytoplazmatickej membrány.

Cieľové molekuly imunoglobulínu.

Enzýmy.

Anorganické zlúčeniny (napr. kyselina chlorovodíková a kovy).

Cieľové molekuly majú komplementaritu k endogénnym mediátorom a zodpovedajúcim liečivám, ktorá spočíva v určitom priestorovom usporiadaní iónových, hydrofóbnych, nukleofilných alebo elektrofilných funkčných skupín. Mnohé lieky (antihistaminiká prvej generácie, tricyklické antidepresíva a niektoré ďalšie) sa môžu viazať na morfologicky podobné, ale funkčne odlišné cieľové molekuly.

Typy väzieb liečiv s cieľovými molekulami

Najslabšie väzby medzi liečivom a cieľovou molekulou sú van der Waalsove väzby v dôsledku dipólových interakcií; najčastejšie určujú špecifickosť interakcie liečiva a cieľovej molekuly. Hydrofóbne väzby charakteristické pre lieky so steroidnou štruktúrou sú silnejšie. Hydrofóbne vlastnosti glukokortikosteroidných hormónov a lipidová dvojvrstva plazmatickej membrány umožňujú takýmto liekom ľahko prenikať cez cytoplazmatické a intracelulárne membrány do bunky a jadra k ich receptorom. Ešte pevnejšie vodíkové väzby vznikajú medzi atómami vodíka a kyslíka susedných molekúl. Vodíkové a van der Waalsove väzby vznikajú v prítomnosti komplementarity medzi liečivami a cieľovými molekulami (napríklad medzi agonistom alebo antagonistom a receptorom). Ich sila je dostatočná na vytvorenie komplexu LS-receptor.

Najsilnejšie väzby sú iónové a kovalentné. Iónové väzby sa tvoria spravidla medzi kovovými iónmi a zvyškami silných kyselín (antacidá) počas polarizácie. Keď sú liečivo a receptor spojené, vznikajú ireverzibilné kovalentné väzby. Antagonis-

sa ireverzibilným pôsobením viažete na receptory kovalentne. Veľký význam má tvorba koordinačných kovalentných väzieb. Stabilné chelátové komplexy (napríklad kombinácia liečiva a jeho antidota, unitiolu*, s digoxínom) sú jednoduchým modelom kovalentnej koordinačnej väzby. Keď sa vytvorí kovalentná väzba, cieľová molekula sa zvyčajne „vypne“. To vysvetľuje vznik stabilného farmakologického účinku (protidoštičkový účinok kyseliny acetylsalicylovej je výsledkom jej ireverzibilnej interakcie s doštičkovou cyklooxygenázou), ako aj vznik niektorých vedľajšie účinky(ulcerogénny účinok kyseliny acetylsalicylovej je dôsledkom vytvorenia neoddeliteľnej väzby medzi touto liečivou látkou a cyklooxygenázou buniek žalúdočnej sliznice).

Nereceptorové cieľové molekuly plazmatickej membrány

Lieky používané na inhalačnú anestéziu sú príkladom liekov, ktoré sa viažu na nereceptorové cieľové molekuly plazmatickej membrány. Prostriedky na inhalačnú anestéziu (halotan, enfluran *) sa nešpecificky viažu na proteíny (iónové kanály) a lipidy plazmatickej membrány centrálnych neurónov. Existuje názor, že v dôsledku takejto väzby lieky narúšajú vodivosť iónových kanálov (vrátane sodíkových kanálov), čo vedie k zvýšeniu prahu akčného potenciálu a zníženiu frekvencie jeho výskytu. Prostriedky na inhalačnú anestéziu, ktoré sa spájajú s prvkami membrán centrálnych neurónov, spôsobujú reverzibilnú zmenu v ich usporiadanej štruktúre. Túto skutočnosť potvrdzujú experimentálne štúdie: zvieratá v anestézii rýchlo opustia stav celkovej anestézie, keď sa umiestnia do hyperbarickej komory, kde sa obnovia membránové poruchy.

Nereceptorové plazmatické štruktúry (napäťovo riadené sodíkové kanály) tiež pôsobia ako cieľové molekuly pre lokálne anestetiká. Lieky, ktoré sa viažu na napäťovo závislé sodíkové kanály axónov a centrálnych neurónov, blokujú kanály, a tak narúšajú ich vedenie pre sodíkové ióny. V dôsledku toho dochádza k porušeniu depolarizácie buniek. Terapeutické dávky lokálnych anestetík blokujú vedenie periférnych nervov a ich toxické množstvá tiež tlmia centrálne neuróny.

Niektorým liekom chýbajú cieľové molekuly. Takéto liečivá však fungujú ako substráty pre mnohé metabolické reakcie. Existuje koncept „substrátového účinku“ drog:

používajú sa na kompenzáciu nedostatku rôznych substrátov potrebných pre telo (napríklad aminokyselín, vitamínov, vitamínovo-minerálnych komplexov a glukózy).

Receptory

Receptory sú proteínové makromolekuly alebo polypeptidy, často spojené s polysacharidovými vetvami a zvyškami mastných kyselín (glykoproteíny, lipoproteíny). Každý liek možno porovnať s kľúčom, ktorý pasuje do jeho vlastného zámku – špecifického receptora pre túto látku. Avšak iba časť molekuly receptora, nazývaná väzobné miesto, predstavuje kľúčovú dierku. Liek v kombinácii s receptorom potencuje tvorbu konformačných zmien v ňom, čo vedie k funkčným zmenám v iných častiach molekuly receptora.

Typická receptorová schéma zahŕňa štyri kroky.

Väzba liečiv na receptor umiestnený na povrchu bunky (alebo intracelulárne).

Tvorba komplexu liek-receptor a následne zmena konformácie receptora.

Prenos signálu z komplexu LS-receptor do bunky cez rôzne efektorové systémy, ktoré tento signál mnohonásobne zosilňujú a interpretujú.

Bunková odpoveď (rýchla a oneskorená).

Existujú štyri farmakologicky významné typy receptorov

Receptory - iónové kanály.

Receptory spojené s G-proteínom.

Receptory s tyrozínkinázovou aktivitou.

intracelulárne receptory. Membránové receptory

V plazmatickej membráne sú zabudované receptory typu I, II a III – transmembránové proteíny vo vzťahu k bunkovej membráne. Receptory typu IV sa nachádzajú intracelulárne – v jadre a iných subcelulárnych štruktúrach. Okrem toho sa izolujú imunoglobulínové receptory, ktoré predstavujú makromolekuly glykoproteínu.

Receptory typu I majú vzhľad a štruktúru iónových kanálov, majú väzbové miesta so špecifickým liečivom alebo mediátorom, ktorý indukuje otvorenie iónového kanála vytvoreného receptorom. Jeden z predstaviteľov receptorov typu I, N-cholinergný receptor, je glykoproteín pozostávajúci z piatich transmembránových polypeptidových podjednotiek. Existujú štyri typy podjednotiek – typ α, β, γ a δ. Glykoproteín obsahuje jednu podjednotku typu β, γ a δ a

dve α podjednotky. Transmembránové polypeptidové podjednotky majú formu valcov, ktoré prenikajú membránou a obklopujú úzky kanál. Každý typ podjednotky kóduje svoj vlastný gén (gény však majú významnú homológiu). Acetylcholínové väzbové miesta sú lokalizované na "extracelulárnych koncoch" a-podjednotiek. Keď sa liečivá viažu na tieto miesta, pozorujú sa konformačné zmeny, ktoré vedú k expanzii kanála a uľahčeniu vodivosti sodíkových iónov a následne k depolarizácii buniek.

Receptory typu I okrem N-cholinergného receptora zahŕňajú aj receptor GABAA, glycínové a glutamátové receptory.

Receptory spojené s G-proteínom (typ II) sú najpočetnejšou skupinou receptorov nájdených v ľudskom tele; vykonávať dôležité funkcie. Väčšina neurotransmiterov, hormónov a liekov sa viaže na receptory typu II. Medzi najčastejšie bunkové receptory tohto typu patria vazopresín a angiotenzín, α-adrenoreceptory, β-adrenoreceptory a m-cholinergné receptory, opiátové a dopamínové, adenozínové, histamínové a mnohé ďalšie receptory. Všetky vyššie uvedené receptory sú cieľom liekov, ktoré tvoria rozsiahle farmakologické skupiny.

Každý receptor typu 2 je polypeptidový reťazec s N-koncom (umiestneným v extracelulárnom prostredí) a C-koncom (umiestneným v cytoplazme). Polypeptidový reťazec receptora zároveň sedemkrát preniká plazmatickou membránou bunky (má sedem transmembránových segmentov). Štruktúru receptora typu II teda možno prirovnať k nite, ktorá striedavo zošíva tkanivo z oboch strán sedemkrát. Špecifickosť rôznych receptorov typu 2 závisí nielen od sekvencie aminokyselín, ale aj od dĺžky a pomeru „slučiek“, ktoré vyčnievajú von a do bunky.

Receptory typu II tvoria komplexy s membránovými G proteínmi. G proteíny sa skladajú z troch podjednotiek: α, β a γ. Po naviazaní receptora na liečivo sa vytvorí komplex liečivo-receptor. Potom nastávajú v receptore konformačné zmeny. G-proteín, ktorý viaže jednu alebo dve podjednotky na svoje "ciele", ich aktivuje alebo inhibuje. Adenylátcykláza, fosfolipáza C, iónové kanály, cyklický guanozínmonofosfát (cGMP)-fosfodiesteráza - ciele G-proteínu. Aktivované enzýmy zvyčajne prenášajú a zosilňujú „signál“ prostredníctvom systémov druhého posla.

Receptory s tyrozínkinázovou aktivitou

Receptory s tyrozínkinázovou aktivitou (typ III) - receptory pre peptidové hormóny, ktoré regulujú rast, diferenciáciu a

rozvoj. Peptidové hormóny zahŕňajú napríklad inzulín, epidermálny rastový faktor, rastový faktor krvných doštičiek. Väzbou receptora na hormón sa spravidla aktivuje tyrozín proteínkináza, ktorá je cytoplazmatickou časťou (doménou) receptora. Cieľom proteínkinázy je receptor so schopnosťou autofosforylácie. Každý polypeptidový receptor má jeden transmembránový segment (doménu).

Štúdie však ukázali, že nie tyrozín proteínkináza, ale guanylátcykláza, ktorá katalyzuje tvorbu sekundárneho messengera cGMP, vykonáva funkcie cytoplazmatickej domény atriálneho natriuretického peptidového receptora.

intracelulárne receptory

Medzi intracelulárne receptory (typ IV) patria receptory glukokortikosteroidov a hormónov štítnej žľazy, ako aj receptory retinoidov a vitamínu D. Skupina intracelulárnych receptorov zahŕňa receptory, ktoré nie sú spojené s plazmatickou membránou, lokalizované vo vnútri bunkového jadra (to je hlavný rozdiel).

Intracelulárne receptory sú rozpustné proteíny viažuce DNA, ktoré regulujú transkripciu určitých génov. Každý receptor typu IV pozostáva z troch domén – hormón-väzbová, centrálna a N-koncová (doména N-konca molekuly receptora). Tieto receptory kvalitatívne a kvantitatívne regulujú úroveň transkripcie určitého „súboru“ génov špecifických pre každý receptor a tiež spôsobujú modifikáciu biochemického a funkčného stavu bunky a jej metabolických procesov.

Receptorové efektorové systémy

Existujú rôzne spôsoby prenosu signálov vytvorených počas fungovania receptorov do bunky. Dráha prenosu signálu závisí od typu receptora (tabuľka 2-1).

Hlavnými druhými poslami sú cyklický adenozínmonofosfát (cAMP), vápenaté ióny, inozitoltrifosfát a diacylglycerol.

Imunoglobulíny (imunoglobulínové receptory)

Pomocou imunoglobulínových receptorov majú bunky schopnosť „rozpoznať“ sa navzájom alebo antigény. V dôsledku interakcie receptorov dochádza k adhézii bunky k bunke alebo bunky k antigénu. Tento typ receptora zahŕňa aj protilátky, ktoré voľne cirkulujú v extracelulárnych tekutinách a nie sú spojené s bunkovými štruktúrami. Protilátky, „označujúce“ antigény pre následnú fagocytózu, sú zodpovedné za rozvoj humorálnej imunity.

Tabuľka 2-1. Receptorové efektorové systémy

Typ receptora Príklad receptora Spôsoby signalizácie

Typ imunoglobulínov zahŕňa receptory, ktoré počas tvorby vykonávajú funkciu "signalizácie". rôzne druhy a fázy imunitnej odpovede a imunitnej pamäte.

Hlavní predstavitelia receptorov imunoglobulínového typu (nadrodina).

Protilátky - imunoglobulíny (Ig).

T-bunkové receptory.

Glykoproteíny MHC I a MHC II (Hlavný komplex histokompatibility hlavný histokompatibilný komplex).

Bunkové adhézne glykoproteíny (napr. CD2, CD4 a CD8).

Niektoré polypeptidové reťazce komplexu CD3 spojené s receptormi T-buniek.

Fc receptory umiestnené na rôznych typoch leukocytov (lymfocyty, makrofágy, neutrofily).

Funkčná a morfologická izolácia imunoglobulínových receptorov umožňuje ich rozlíšenie na samostatný typ.

Enzýmy

Mnohé lieky, ktoré sa viažu na enzýmy, ich reverzibilne alebo ireverzibilne inhibujú alebo aktivujú. Anticholínesterázové činidlá teda zosilňujú pôsobenie acetylcholínu blokovaním enzýmu, ktorý ho rozkladá – acetylcholínesterázy. Inhibítory karboanhydrázy sú skupinou diuretík, ktoré nepriamo (pod vplyvom karboanhydrázy) znižujú reabsorpciu sodíkových iónov v proximálnych tubuloch. NSAID sú inhibítory cyklooxygenázy. Kyselina acetylsalicylová však na rozdiel od iných NSAID ireverzibilne blokuje cyklooxygenázu acetyláciou serínových (aminokyselinových) zvyškov v molekule enzýmu. Existujú dve generácie inhibítorov monoaminooxidázy (MAOI). Inhibítory MAO - lieky patriace do skupiny antidepresív. Inhibítory MAO prvej generácie (ako je fenelzín a izokarboxazid) ireverzibilne blokujú enzým, ktorý oxiduje monoamíny, ako je norepinefrín * a serotonín (ich nedostatok sa vyskytuje pri depresii). Nová generácia inhibítorov MAO (napríklad moklobemid) reverzibilne inhibuje enzým; súčasne je zaznamenaná menšia závažnosť vedľajších účinkov (najmä "tyramínový" syndróm).

anorganické zlúčeniny

Existujú lieky, ktoré priamo neutralizujú alebo viažu aktívne formy rôznych anorganických zlúčenín. Antacidá teda neutralizujú prebytok kyseliny chlorovodíkovej v žalúdočnej šťave, znižujú

Shaya jeho škodlivý účinok na sliznicu žalúdka a dvanástnika.

Chelatačné látky (komplexóny) v kombinácii s určitými kovmi tvoria chemicky inertné látky komplexné zlúčeniny. Tento účinok sa využíva pri liečbe otravy spôsobenej požitím (alebo vdýchnutím) látok obsahujúcich rôzne kovy (arzén, olovo, železo, meď).

Cieľové molekuly umiestnené na cudzích organizmoch

Mechanizmy účinku antibakteriálnych, antiprotozoálnych, anthelmintických, antifungálnych a antivírusových liekov sú veľmi rôznorodé. Užívanie antibakteriálnych liekov spravidla vedie k narušeniu rôznych štádií syntézy bakteriálnej bunkovej steny (napríklad k syntéze defektných proteínov alebo RNA v bakteriálnej bunke) alebo k zmene iných mechanizmov na udržanie vitálnych funkcií. aktivitu mikroorganizmu. Hlavným cieľom liečby je potlačenie alebo eradikácia infekčného agens.

Mechanizmom baktericídneho účinku β-laktámových antibiotík, glykopeptidov a izoniazidu je blokáda rôznych štádií syntézy bunkovej steny mikroorganizmov. Všetky β-laktámové antibiotiká (penicilíny, cefalosporíny, karbapenémy a monobaktámy) majú podobný princíp účinku. Penicilíny vyvolávajú baktericídny účinok väzbou na penicilín viažuce proteíny baktérií (pôsobia ako enzýmy v konečnom štádiu syntézy hlavnej zložky bakteriálnej bunkovej steny – peptidoglykánu). Spoločným znakom mechanizmu účinku β-laktámových antibiotík je vytváranie prekážok pre vytváranie väzieb medzi polymérnymi reťazcami peptidoglykánov pomocou pentaglycínových mostíkov (časť štruktúry antibakteriálnych liečiv pripomína reťazec D-alanyl-D-alanín-peptid bakteriálnej bunkovej steny). Glykopeptidy (vankomycín a teikoplanín*) interferujú so syntézou bunkovej steny iným spôsobom. Vankomycín má teda baktericídny účinok kombináciou s voľnou karboxylovou skupinou pentapeptidu; teda existuje priestorová prekážka

vie predĺženie (predĺženie) peptidoglykánového chvosta. Izoniazid (liek proti tuberkulóze) inhibuje syntézu mykolových kyselín, štrukturálnej zložky bunkovej steny mykobaktérií.

Mechanizmus baktericídneho účinku polymyxínov spočíva v narušení integrity cytoplazmatickej membrány baktérií.

Aminoglykozidy, tetracyklíny, makrolidy a levomycetín* inhibujú syntézu proteínov v bakteriálnych bunkách. Bakteriálne ribozómy (50S podjednotky a 30S podjednotky) a ľudské ribozómy (6OS podjednotky a 40S podjednotky) majú odlišnú štruktúru. To vysvetľuje selektívny účinok týchto skupín liečivých látok na mikroorganizmy. Aminoglykozidy a tetracyklíny sa viažu na 30S podjednotku ribozómu a inhibujú väzbu aminoacyltRNA na A miesto tejto tRNA. Okrem toho aminoglykozidy interferujú s čítaním mRNA blokovaním syntézy proteínov. Levomycetin * mení proces transpeptidácie (prenos rastúceho reťazca aminokyselín na ribozóme z miesta P na miesto A na novo prinesené aminokyseliny tRNA). Makrolidy sa viažu na podjednotku 50S ribozómu a inhibujú proces translokácie (prenos reťazca aminokyselín z miesta A do miesta P).

Chinolóny a fluorochinolóny inhibujú DNA gyrázu (topoizomerázu II a topoizomerázu IV) – enzýmy, ktoré pomáhajú skrútiť bakteriálnu DNA do špirály, čo je nevyhnutné pre jej normálne fungovanie.

Sulfónamidy inhibujú dihydropteroátsyntetázu, čím blokujú syntézu purínových a pyrimidínových prekurzorov (kyseliny dihydropterovej a dihydrofolovej), ktoré sú potrebné na stavbu DNA a RNA. Trimetoprim inhibuje dihydrofolátreduktázu (afinita k bakteriálnemu enzýmu je veľmi vysoká), čím narúša tvorbu kyseliny tetrahydrofolovej (prekurzor purínov a pyrimidínov) z kyseliny dihydrolistovej. Takže sulfónamidy a trimetoprim pôsobia synergicky a blokujú rôzne štádiá jedného procesu - syntézu purínov a pyrimidínov.

5-Nitroimidazoly (metronidazol, tinidazol) majú selektívny baktericídny účinok proti baktériám, ktorých enzýmové systémy sú schopné redukovať nitroskupinu. Aktívne redukované formy týchto liečiv narušením replikácie DNA a syntézy proteínov inhibujú tkanivové dýchanie.

Rifampicín (liek proti tuberkulóze) špecificky inhibuje syntézu RNA.

Antimykotické a antivírusové látky zdieľajú niektoré podobné mechanizmy pôsobenia. Deriváty imidazolu a triazolu inhibujú syntézu ergosterolu, hlavnej štruktúrnej zložky

časti bunkovej steny húb a polyén antibakteriálne lieky viažu sa naň (amfotericín, nystatín). Flucytozín (antimykotikum) blokuje syntézu hubovej DNA. Mnoho antivírusových liekov (napríklad acyklovir, idoxuridín, zidovudín - nukleozidové analógy) tiež inhibuje syntézu vírusovej DNA a

N-cholinergné receptory neuromuskulárnych synapsií helmintov sú cieľovými molekulami takých anthelmintických liečiv, ako je pyrantel a levamizol. Stimulácia týchto receptorov spôsobuje totálnu spastickú paralýzu.

Povaha, sila a trvanie účinku liekov

Trvanie, sila a spôsob interakcie medzi liečivom a cieľovou molekulou charakterizuje farmakologickú odpoveď (spravidla v dôsledku priameho pôsobenia liečiva, menej často - zmena v konjugovanom systéme a iba v ojedinelých prípadoch dochádza k zaznamenaná reflexná farmakologická odpoveď).

Hlavným účinkom liekov je účinok látky používanej pri liečbe tohto pacienta. Ďalšie farmakologické účinky uvažovaného lieku sa nazývajú sekundárne (alebo menšie). Funkčné poruchy spôsobené užívaním lieku, sa považujú za nežiaduce reakcie (pozri kapitolu 4 „Vedľajšie účinky liekov“). Jeden a ten istý účinok v jednom prípade môže byť primárny av druhom - sekundárny.

Existujú všeobecné alebo lokálne (miestne) účinky drog. Lokálne účinky sa pozorujú pri použití mastí, práškov alebo liekov užívaných perorálne, ktoré sa neabsorbujú v gastrointestinálnom trakte, alebo naopak, dobre sa vstrebávajú, ale sú koncentrované v jednom orgáne. Vo väčšine prípadov, keď liek prenikne do biologických tekutín tela, jeho farmakologický účinok sa môže vytvoriť kdekoľvek v tele.

Schopnosť mnohých liečiv pôsobiť v monoterapii na rôznych úrovniach regulácie a procesov bunkového metabolizmu súčasne vo viacerých funkčných systémoch či orgánoch dokazuje polymorfizmus ich farmakologického účinku. Na druhej strane, taká veľká rozmanitosť cieľov na všetkých úrovniach regulácie vysvetľuje rovnaký farmakologický účinok liekov s rôznymi chemickými štruktúrami.

Chaotický pohyb molekúl umožňuje, aby sa liek nachádzal v blízkosti určitej oblasti (s vysokou afinitou k receptorom); súčasne sa požadovaný účinok dosiahne aj pri vymenovaní nízkych koncentrácií liekov. So zvýšením koncentrácie molekúl liečiva

reagujú s aktívnymi centrami iných receptorov (ku ktorým majú nižšiu afinitu); v dôsledku toho sa zvyšuje počet farmakologických účinkov a tiež mizne ich selektivita. Napríklad β1-blokátory v malých dávkach inhibujú iba β1-adrenergné receptory. So zvýšením dávky β1-blokátorov však ich selektivita mizne, pričom je zaznamenaná blokáda všetkých β-adrenergných receptorov. Podobný obraz sa pozoruje pri vymenovaní β-agonistov. So zvýšením dávky liekov sa teda spolu s určitým zvýšením klinického účinku vždy zaznamená zvýšenie počtu nežiaducich účinkov, a to výrazne.

Pri predpovedaní a hodnotení účinnosti účinku liečiva sa musí brať do úvahy stav cieľovej molekuly (v hlavnom aj v konjugovanom systéme). Často je prevaha vedľajších účinkov nad hlavným účinkom spôsobená porušením fyziologickej rovnováhy v dôsledku povahy ochorenia alebo individuálnych charakteristík pacienta.

Okrem toho samotné liečivá môžu meniť citlivosť cieľových molekúl zmenou rýchlosti ich syntézy alebo degradácie alebo indukovaním tvorby rôznych cieľových modifikácií pod vplyvom vnútrobunkových faktorov - to všetko vedie k zmene farmakologickej odpovede.

Podľa farmakologických účinkov možno lieky rozdeliť do dvoch skupín – látky so špecifickými a nešpecifickými účinkami. Medzi nešpecifické liečivá patria liečivá, ktoré ovplyvňovaním rôznych biologických podporných systémov vyvolávajú rozvoj širokého spektra farmakologických účinkov. Táto skupina liekov zahŕňa predovšetkým substrátové látky: vitamínové komplexy glukóza a aminokyseliny, makroživiny a mikroživiny, ako aj rastlinné adaptogény (napríklad ženšen a eleuterokok). Vzhľadom na nedostatok jasných hraníc, ktoré určujú hlavný farmakologický účinok týchto liekov, sú predpisované veľkému počtu pacientov s rôznymi chorobami.

Ak liek pôsobí (ako agonista alebo antagonista) na receptorový aparát určitých systémov, jeho účinok sa považuje za špecifický. Táto skupina liekov zahŕňa antagonisty a agonisty rôznych podtypov adrenoreceptorov, cholinergných receptorov atď. Orgánové umiestnenie receptorov neovplyvňuje účinok liekov so špecifickým účinkom. Preto sa napriek špecifickosti účinku týchto liekov zaznamenávajú rôzne farmakologické reakcie. Acetylcholín teda spôsobuje kontrakciu hladkých svalov priedušiek, tráviaceho traktu, zvyšuje sekréciu slinných žliaz. Atropín má opačný účinok. Volič-

Špecifickosť alebo selektivita pôsobenia liekov sa zaznamená iba vtedy, keď sa aktivita systému zmení iba v jeho určitej časti alebo v jednom orgáne. Napríklad propranolol blokuje všetky β-adrenergné receptory sympatoadrenálneho systému. Atenolol, selektívny β 1 -blokátor, blokuje iba β 1 ​​-adrenergné receptory srdca a neovplyvňuje β 2 -adrenergné receptory priedušiek (pri použití malých dávok). Salbutamol selektívne stimuluje β 2 -adrenergné receptory priedušiek, pričom má mierny účinok na β 1 ​​-adrenergné receptory srdca.

Selektivita (selektivita) účinku liečiv – schopnosť látky akumulovať sa v tkanive (závisí od fyzikálno-chemických vlastností liečiva) a vyvolať požadovaný účinok. Selektivita je spôsobená aj afinitou k uvažovanej morfologickej väzbe (berúc do úvahy štruktúru bunkovej membrány, charakteristiky bunkového metabolizmu atď.). Veľké dávky selektívne pôsobiacich liekov najčastejšie postihujú celý systém, ale vyvolávajú farmakologickú odpoveď zodpovedajúcu špecifickému pôsobeniu liekov.

Ak väčšina receptorov interaguje s liekmi, potom sa zaznamená rýchly nástup farmakologického účinku a jeho väčšia závažnosť. Proces prebieha len pri vysokej afinite k liečivu (jeho molekula môže mať štruktúru podobnú štruktúre prirodzeného agonistu). Aktivita liečiva a trvanie jeho účinku sú vo väčšine prípadov úmerné rýchlosti tvorby a disociácie komplexu s receptorom. Pri opakovanom podávaní liekov sa niekedy zaznamenáva zníženie účinku (tachyfylaxia), tk. nie všetky receptory sa uvoľnili z predchádzajúcej dávky lieku. Zníženie závažnosti účinku nastáva v prípade vyčerpania receptorov.

Reakcie zaznamenané počas podávania liekov

Očakávaná farmakologická odpoveď.

Hyperreaktivita – zvýšená citlivosť organizmu na užívaný liek. Napríklad, keď je telo senzibilizované penicilínmi, ich opakované podávanie môže viesť k reakcii z precitlivenosti. bezprostredný typ alebo dokonca k rozvoju anafylaktického šoku.

Tolerancia - zníženie citlivosti na aplikované lieky. Napríklad pri nekontrolovanom a dlhodobom používaní β2-agonistov sa tolerancia voči nim zvyšuje a farmakologický účinok klesá.

Idiosynkrázia - individuálna nadmerná citlivosť (neznášanlivosť) na túto drogu. Príčinou idiosynkrázie môže byť napríklad geneticky podmienený nedostatok

tvie enzýmy, ktoré metabolizujú túto látku (pozri kapitolu 7 „Klinická farmakogenetika“).

Tachyfylaxia je rýchlo sa rozvíjajúca tolerancia. Na niektoré lieky, napríklad na dusičnany (pri ich nepretržitom a dlhodobom používaní), sa tolerancia vyvíja obzvlášť rýchlo; v tomto prípade sa liek nahradí alebo sa zvýši jeho dávka.

Pri odhadovaní času pôsobenia liekov je potrebné prideliť latentnú periódu, maximálny účinok, čas zotrvania účinku a čas následného účinku.

Čas latentného obdobia drog, najmä v urgentných situáciách, rozhoduje o ich výbere. Takže v niektorých prípadoch je latentné obdobie sekúnd (sublingválna forma nitroglycerínu), v iných - dni a týždne (aminochinolín). Trvanie latentného obdobia môže byť spôsobené neustálym hromadením liečiv (aminochinolín) v mieste jeho dopadu. Trvanie latentnej periódy často závisí od sprostredkovaného mechanizmu účinku (hypotenzný účinok β-blokátorov).

Retenčný čas účinku je objektívnym faktorom, ktorý určuje frekvenciu podávania a dĺžku užívania liekov.

Pri rozdeľovaní liekov podľa farmakologických účinkov treba brať do úvahy, že vychádza z rovnakého symptómu rôzne mechanizmy akcie. Príkladom je hypotenzívny účinok liekov, ako sú diuretiká, β-blokátory, pomalé blokátory kalciových kanálov (rôzne mechanizmy účinku vyvolávajú rovnaký klinický účinok). Táto skutočnosť sa berie do úvahy pri výbere liekov alebo ich kombinácií pri vykonávaní individuálnej farmakoterapie.

Sú faktory, ktoré pri užívaní liečivých látok ovplyvňujú rýchlosť nástupu účinku, jeho silu a trvanie.

Rýchlosť, spôsob podávania a dávka lieku interagujúca s receptorom. Napríklad intravenózny bolus 40 mg furosemidu vyvoláva rýchlejší a výraznejší diuretický účinok ako 20 mg liečiva podaných intravenózne alebo 40 mg diuretika užívaného perorálne.

Závažný priebeh ochorenia a súvisiace organické lézie orgánov a systémov. Vekové aspekty majú tiež veľký vplyv na funkčný stav hlavných systémov.

Interakcia použitých liekov (pozri kapitolu 5 "Liekové interakcie").

Je dôležité vedieť, že použitie niektorých liekov je odôvodnené iba vtedy, ak je počiatočné patologická zmena systémov alebo cieľových akceptorov. Takže antipyretické lieky (antipyretiká) znižujú teplotu iba s horúčkou.