4.13: Faktoren, die die Protein-Arzneimittel-Bindung beeinflussen: Arzneimittelwechselwirkungen

Arzneimittelwechselwirkungen sind ein kritischer Aspekt der Pharmakologie und können auftreten, wenn zwei oder mehr Arzneimittel um dieselbe Bindungsstelle konkurrieren. Dieser Wettbewerb kann dazu führen, dass ein Arzneimittel ein anderes verdrängt, wodurch die Wirkung des verdrängten Arzneimittels verändert wird. Arzneimittelwechselwirkungen sind komplexe Prozesse, die stark davon abhängen, wie viel des Verdrängerarzneimittels vorhanden ist und wie stark es an denselben Stellen binden kann wie das verdrängte Arzneimittel.

Verdrängungswechselwirkungen können unterschiedliche Folgen haben, die von Toxizität bis zu praktisch unbedeutenden klinischen Auswirkungen reichen. Ein klassisches Beispiel ist die Wechselwirkung zwischen Phenylbutazon und Warfarin. Phenylbutazon kann Warfarin von seinen Bindungsstellen verdrängen, was zu einer Erhöhung der Konzentration von freiem Warfarin im Blutkreislauf führt. Diese Verdrängung kann aufgrund der erhöhten Verfügbarkeit von Warfarin zu erhöhter Toxizität führen.

Auch indirekte Wechselwirkungen spielen bei Arzneimittelwechselwirkungen eine wichtige Rolle. Beispielsweise löst Heparin, ein häufig verwendetes Antikoagulans, ein Enzym namens Lipoproteinlipase aus. Dieses Enzym verstoffwechselt Triglyceride zu freien Fettsäuren. Bei Verabreichung kann Heparin gleichzeitig die Proteinbindung bestimmter Arznieimittel wie Propranolol verringern. Dieser Effekt wird auf die erhöhten Fettsäurewerte zurückgeführt, die durch die Wirkung von Heparin entstehen.

Die Konkurrenz ist nicht nur auf Arznieimittel beschränkt; sie kann auch zwischen den Bestandteilen des Körpers und Arznieimitteln auftreten. Einige Arznieimittel können die Bindung von Bilirubin, einem Abfallprodukt, an Albumin, ein Protein im Blutplasma, beeinträchtigen. Wenn dies geschieht, kann freies Bilirubin die Blut-Hirn-Schranke passieren und möglicherweise zu Kernikterus führen, auch bekannt als Bilirubinenzephalopathie, eine Art von Hirnschädigung, die bei Neugeborenen auftreten kann.

Arznieimittel können die Proteinbindungsinteraktionen auch durch allosterische Veränderungen im Proteinmolekül beeinflussen. Allosterische Veränderungen beziehen sich auf strukturelle Veränderungen in einem Protein, die seine Funktion verändern. Aspirin ist ein Paradebeispiel für einen allosterischen Effektor. Es verändert die Fähigkeit von Albumin, nichtsteroidale entzündungshemmende Arznieimittel (NSAIDs) zu binden, indem es einen Teil des Albuminmoleküls, die sogenannte Lysinfraktion, acetyliert. Diese Veränderung kann die Art und Weise verändern, wie NSAIDs mit Albumin interagieren, was zu möglichen Änderungen der Wirkung des Medikaments führen kann.

Das Verständnis dieser vielschichtigen Wechselwirkungen ist entscheidend, um klinische Auswirkungen vorherzusagen und unerwünschte Folgen zu vermeiden.

Wechselwirkungen zwischen Medikamenten und Verdrängungen entstehen, wenn Medikamente um dieselbe Bindungsstelle konkurrieren, was zu einer Verdrängung führt.

Das Ausmaß der Verdrängung hängt von der Konzentration und der Affinität an der Bindungsstelle des Verdrängermedikaments ab.

Verdrängungswechselwirkungen können zu Toxizität oder unbedeutenden klinischen Effekten führen. Zum Beispiel verdrängt Phenylbutazon Warfarin von seinen Bindungsstellen, wodurch die Konzentration und Toxizität von freiem Warfarin erhöht wird.

Darüber hinaus kann es auch zu indirekten Wechselwirkungen kommen. Zum Beispiel löst Heparin die Lipoprotein-Lipase aus und metabolisiert Triglyceride in freie Fettsäuren. Gleichzeitig reduziert es die Proteinbindung von Medikamenten wie Propranolol aufgrund eines erhöhten Fettsäurespiegels.

Es kann zu einer Konkurrenz zwischen den Bestandteilen des Körpers und den Medikamenten kommen. Einige Medikamente behindern die Bindung von Bilirubin an Albumin. Das freie Bilirubin kann die Blut-Hirn-Schranke überwinden, was bei Neugeborenen zu Kernikterus führt.

Außerdem können Medikamente Proteinbindungsinteraktionen durch allosterische Veränderungen im Proteinmolekül beeinflussen.

Aspirin, ein allosterischer Effektor, modifiziert die Fähigkeit von Albumin, NSAIDs zu binden, indem es seine Lysinfraktion acetyliert.