Ein Wissenschaftler erklärt, woher Medikamente wissen, wohin sie im Körper gelangen sollen

Wenn Sie Aspirin gegen Kopfschmerzen einnehmen, wie gelangt Aspirin in den Kopf und lindert den Schmerz? Die kurze Antwort lautet nein: Moleküle können nicht durch den Körper transportiert werden und haben keine Kontrolle darüber, wo sie landen. Woher also wissen Medikamente, wohin sie ihren Körper bekommen?

Aber Forscher kann die Moleküle von chemisch modifizieren Medikament um sicherzustellen, dass es stark mit den Orten verbunden ist, die wir wollen, und schwach mit den Orten, die wir nicht wollen.

Arzneimittel enthalten mehr als einen Wirkstoff, der den Körper direkt beeinflusst. Arzneimittel enthalten auch „inaktive Inhaltsstoffe“ oder Moleküle, die die Stabilität, Absorption, das Aroma und andere Eigenschaften erhöhen, die für die Erfüllung der Wirkung des Arzneimittels unerlässlich sind. Zum Beispiel enthält das Aspirin, das Sie schlucken, auch Inhaltsstoffe, die verhindern, dass die Tablette während des Transports zerbricht, und den Abbau in Ihrem Körper unterstützen.

Um die Denkweise hinter der Art und Weise, wie verschiedene Medikamente entwickelt werden, besser zu verstehen, betrachten wir ein Medikament von dem Moment an, in dem es zum ersten Mal in den Körper gelangt, bis zu dem Moment, in dem es schließlich ankommt.

Wenn Sie es schlucken Tablette, löst es sich zunächst im Magen und Darm auf, bevor die Wirkstoffmoleküle ins Blut aufgenommen werden. Sobald es im Blut ist, kann es durch den Körper zirkulieren, um Zugang zu verschiedenen Organen und Geweben zu erhalten. Arzneimittelmoleküle wirken auf den Körper, indem sie an verschiedene Rezeptoren auf den Zellen binden, die eine bestimmte Reaktion auslösen können.

Medikamente und ihre Zirkulation im Körper

Selbst wenn Drogen so konzipiert sind, dass sie auf spezifische Rezeptoren abzielen, um eine gewünschte Wirkung zu erzielen, ist es unmöglich, sie daran zu hindern, weiterhin im Blut zu zirkulieren und an Nicht-Zielstellen zu binden, was unerwünschte Nebenwirkungen verursachen kann.

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Auch die im Blut zirkulierenden Wirkstoffmoleküle werden mit der Zeit abgebaut und verlassen den Körper schließlich mit dem Urin. Ein klassisches Beispiel ist der starke Geruch, den Ihr Urin nach dem Verzehr von Spargel haben kann, weil Ihre Nieren Spargelsäure so schnell ausscheiden. In ähnlicher Weise enthalten Multivitamine normalerweise Riboflavin oder Vitamin B2, das den Urin bei der Reinigung hellgelb macht.

Da die Wirksamkeit der Arzneimittelmoleküle durch die Darmschleimhaut je nach den chemischen Eigenschaften des Arzneimittels variieren kann, werden einige der Arzneimittel, die Sie schlucken, nie absorbiert und mit dem Stuhl ausgeschieden. Da außerdem nicht das gesamte Arzneimittel resorbiert wird, werden einige Arzneimittel, beispielsweise zur Behandlung von Bluthochdruck und Allergien, wiederholt eingenommen, um die entfernten Arzneimittelmoleküle zu ersetzen und einen ausreichend hohen Arzneimittelspiegel im Blut aufrechtzuerhalten um seine Wirkung auf den Körper aufrechtzuerhalten.

Im Vergleich zu Pillen und Tabletten ist es effektiver, ein Medikament in das Blut einzubringen, indem es direkt in eine Vene injiziert wird. Auf diese Weise befindet sich die gesamte Medizin im Körper und verhindert den Abbau im Magen. Viele Arzneimittel, die intravenös verabreicht werden, sind „biologische“ oder „biotechnologische Arzneimittel“, die aus anderen Organismen gewonnene Substanzen enthalten.

Das häufigste davon ist eine Art Krebsmedikament namens monoklonale Antikörper, ein Protein, das Tumorzellen bindet und tötet. Diese Medikamente werden direkt in eine Vene injiziert, weil Ihr Magen den Unterschied zwischen der Verdauung eines therapeutischen Proteins und der Verdauung der Proteine ​​in einem Cheeseburger nicht erkennen kann.

In anderen Fällen können Arzneimittel, die sehr hohe Konzentrationen erfordern, um wirksam zu sein, wie z. B. Antibiotika gegen schwere Infektionen, nur als Infusion verabreicht werden.

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Während eine Erhöhung der Konzentration des Medikaments dazu beitragen kann, dass genügend Moleküle an den richtigen Stellen binden, um eine therapeutische Wirkung zu erzielen, erhöht es auch die Bindung an Nicht-Zielstellen und das Risiko von Nebenwirkungen.

Eine Möglichkeit, eine hohe Konzentration des Arzneimittels an der richtigen Stelle zu erreichen, besteht darin, das Arzneimittel genau dort aufzutragen, wo es benötigt wird, wie z. B. das Einreiben einer Salbe auf einen Ausschlag oder die Verwendung von Augentropfen bei Allergien. Während einige Arzneimittelmoleküle in den Blutkreislauf aufgenommen werden, werden sie so verdünnt, dass die Menge des Arzneimittels, die an andere Stellen gelangt, sehr gering ist und wahrscheinlich keine Nebenwirkungen verursacht.

In ähnlicher Weise führt ein Inhalator das Medikament direkt der Lunge zu und verhindert Schäden am Rest des Körpers.

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