3. Гематоофтальмологический барьер. Он мешает проникновению некоторых лекарственных веществ в ткани и жидкости нашего глаза.

Глава 8. Работа в пункте назначения

Итак, действующее вещество наконец попало в кровь и распределилось. Как же оно работает? И как вообще «понимает», что ему нужно делать?

Фармакодинамические свойства препарата поддаются четким физико-химическим законам. Важно понимать, что лекарство не порождает в организме никаких новых биохимических процессов — оно лишь стимулирует или угнетает уже имеющиеся патологические или физиологические процессы.

Помните, в первой главе, где речь шла о разработке лекарства, я упоминала про поиск биологических мишеней? Так вот, у каждой молекулы действующего вещества, отправленной в наш организм на помощь, есть своя мишень. И подходят они друг другу, как Бонни и Клайд, как Ромео и Джульетта, как Гомес и Мартиша Аддамс. В общем, встречаются в организме и возникает между ними химия, а точнее, физикохимия.

ТИПЫ МИШЕНЕЙ

Есть 4 типа лекарственных мишеней: рецепторы, ионные каналы, ферменты и белки-транспортеры.

РЕЦЕПТОРЫ

Рецепторы — это макромолекулы, задействованные в передаче химических сигналов между клетками. Рецептор может располагаться как на поверхности клеточной мембраны, так и внутри самой клетки, в цитоплазме.

Вещество, которое связывается с рецептором, называется лигандом. Внутри организма это, как правило, гормон или нейромедиатор, а в нашем случае — молекула лекарственного препарата. Каждый лиганд способен связываться с разными подтипами рецепторов — практически не существует препаратов, молекулы которых были бы специфичны только для одного рецептора или его подтипа. Но большинство лекарств все же обладает селективностью — способностью избирательно воздействовать на конкретный участок.

Рецептор и лиганд зачастую представляют в виде замка и ключа. Или можно сравнить процесс их взаимодействия с собиранием пазла: рецептору подойдет частичка пазла лишь определенной конфигурации, с которой он может состыковаться.

Связывание лиганда с рецептором может приводить к его активации. Такие вещества называются агонистами. Например, лоперамид и тримебутин — действующие вещества препаратов для ЖКТ — являются агонистами опиоидных рецепторов.

Антагонисты, напротив, препятствуют активации рецептора. Так, хлоропирамин и лоратадин — действующие вещества противоаллергических препаратов («Супрастин», «Лоратандин», «Кларитин») — работают как антагонисты H₁-гистаминовых рецепторов.

Фармакологический эффект зависит от времени удержания, то есть от того, как долго сможет лиганд сохранять связь с рецептором.

Ионные каналы

Ионные каналы — это поры (белковые трубочки) в клеточной мембране, которые обеспечивают перенос ионов и воды в клетку и из клетки. Снаружи и внутри клеточной мембраны существует разница потенциалов. Через ионные каналы проходят ионы натрия (Na⁺), калия (K⁺), хлора (Cl⁻) и кальция (Ca²⁺

).

Ионные каналы играют ключевую роль во многих биологических процессах в организме человека: они обеспечивают поддержание клеточной жизнедеятельности, регулируют процессы возбуждения и торможения в мышцах и нервной системе, отвечают за способность клетки откликаться на внешние сигналы. Именно ионные каналы делают возможной синаптическую передачу между нейронами.

Из-за открывания и закрывания ионных каналов концентрация ионов по разные стороны мембраны меняется — происходит сдвиг мембранного потенциала.

Изменение концентрации ионов может влиять на работу тканей и органов. Для каждого их вида есть специфический канал. Он избирательно пропускает только определенное количество ионов, но может стать более «гостеприимным», если простимулировать его с помощью молекул действующего вещества. Такой тип препаратов называется активаторами ионных каналов.

В качестве иллюстрации рассмотрим работу бензодиазепинов — класса психоактивных веществ, применяющихся в медицине в составе снотворных, седативных, противосудорожных препаратов. Они дают «зеленый свет» каналам, пропускающим хлор, и те начинают открываться чаще. Концентрация хлора внутри нейронов возрастает, в результате чего мембранный потенциал клетки приобретает отрицательное значение и повышается тормозной потенциал. Таким образом, возбудимость нейронов снижается.

Но существуют, как вы явно догадываетесь, и препараты с обратным действием — блокаторы ионных каналов. Блокаторами являются, например, местные анестетики. Проникая в клетку, они закрывают ионные натриевые каналы с внутренней стороны клеточной мембраны и не позволяют ионам натрия войти в клетку. В результате по нервному волокну не передается возбуждение и чувство боли не возникает.

Ферменты