ETOX - Toxikodynamik Flashcards
Was ist der Unterschied zwischen Pharmakologie und Toxikologie?
Die Wirkung eines Stoffes hängt in der Regel von der Menge (Dosis) bzw der Konzentration ab, sodass manche Stoffe in einer geringen Dosis erwünschte Wirkungen als Pharmaka haben und in höheren Dosen toxisch wirken können.
Was ist die LD50?
mittlere letale Dosis
Dosis einer Substanz in mg/kg KG, die bei 50 % der behandelten Versuchstiere den Tod verursacht hat
- Beobachtung über 24 Stunden, dann 14 Tage
- nicht immer auf andere Tierstämme oder Spezies übertragbar
Welches ist die Substanz mit dem niedrigsten LD50 für Menschen?
Botulinustoxin
Was ist die ED50?
Die effektive Dosis, bei der 50 % der maximalen Wirkung erreicht werden
Was ist die therapeutische Breite?
Der Quotient aus LD50 / ED50.
Je höher der Quotient, desto sicherer das Arzneimittel WENN die Kurven annähernd parallel verlaufen.
Was ist der therapeutische Index?
LD5/ED95
Für Medikamente, je höher desto sicherer (Minimum muss für neue Mittel ein TI von 1000 sein)
-> auch verlässlich bei nicht parallelem Verlauf der Kurven
Wie ist Toxikodynamik definiert?
Charakterisiert die schädliche Wirkung einer Substanz zeitlich und räumlich sowie hinsichtlich des zugrundeliegenden Mechanismus
Über welche biochemischen oder biophysikalischen Vorgänge können Pharmaka oder Schadstoffe den Organismus schädigen?
- Interaktion mit Rezeptoren
- Modulation der Enzymaktivität
- Interferenz mit speziellen. Transportvorgängen
- Einlagerung in Membranen + Änderung ihrer Eigenschaften
- kovalente Bindung an essentielle Substanzen des Stoffwechsels
Was beschreibt KD im Zusammenhang mit dem Einfluss von Pharmaka/Schadstoffen auf Rezeptoren?
- Gleichgewichtsdissoziationskonstante;
Substratkonzentration, bei der 50 % der Rezeptoren besetzt sind;
vs. 1/KD = Affinitätskonstante - eine niedrige KD beschreibt eine hohe und eine hohe KD eine niedrige Affinität
- bei linearer Beziehung zwischen Substanzbindung und Wirkung ist die KD = der EC50; sodass der EC50 für ein Maß der Affinität herangezogen werden kann
- > oft aber schon bei geringer Substanzbindung Auslösung eines Maximaleffekts
Wie verläuft eine Kurve für eine Substanz mit niedriger und wie mit hoher KD?
Wie verschiebt sich eine KD-Kurve bei kompetitivem Antagonismus?
Sigmoidal weiter links (bei x-Achse mit logarithmischer Beschriftung 10^-10 bis 10^-4) = niedrige KD = hochaffin
-> sigmoidal nach rechts verschoben bei geringerer Affinität oder kompetitivem Antagonismus
Wie verläuft eine Dosis-Wirkung-Kurve?
Hyperbolische Sättigungskurve in linearer Konzentrationsdarstellung
(Lineare Steile Steigung nahe der y-Achse und dann Sättigung als parallele der x-Achse bei circa 80 % der Rezeptoren)
Die Besetzung B ist dabei gleich die maximale Besetzung Bmax mal der Quotient aus Pharmakon und (Pharmakon+KD)
-> die kurve wird bei logarithmischer Konzentrationsauftragung sigmoidal, was das ablesen des EC/ED50 erleichtert, der Konzentrationsbereich wird aber konzentriert
Welche wichtigen Parameter können einer Dosis-Wirkungs-Kurve entnommen werden?
Wirkstärke (Konzentrationsbereich), Größe des Maximaleffektes und Steilheit (Steigung)
Wie kann die Wirkung unterschiedlicher Substanzen an einen Rezeptor unterschieden werden?
3 Substanzen können die gleiche Dissoziationskurve für einen Rezeptor haben (Sigmoidaler Verlauf mit steigender Konzentration), aber unterschiedliche Dosis-Wirkungskurven.
Substanz A zeigt dabei mit steigender Rezeptorbesetzung einen Steigenden Effekt bis zu 100 % und gleichzeitig mit steigender Konzentration einen sigmoidal steigenden Effekt bei Sättigung bis zu 100 %. Das wäre ein Agonist.
Substanz B zeigt mit steigender Rezeptorbesetzung einen leicht steigenden Effekt bis zu 50 % und demnach einen sigmoidalen Verlauf mit steigender Konzentration bis zu einer Sättigung von max. 50 %. Er hat demnach nur die halbe mögliche intrinsische Aktivität, womit die Besetzung aller Rezeptoren nur einen halb so großen Effekt wie A bewirkt (partieller Agonist; bei Anwesenheit eines vollen Agonisten ein Antagonist)
Substanz C zeigt mit steigender Rezeptorbesetzung keinen Effekt und somit auch bei steigender Konzentration nicht. Er hat keine intrinsische Aktivität aber blockiert den Rezeptor (Antagonist)
Was charakterisiert einen kompetitiven Antagonisten?
- parallele Rechtsverschiebung der Dosis-Wirkungskurve des Agonisten abhängig von der Antagonistenkonzentration (je höher desto stärker parallel rechts verschoben)
- > Rechtsverschiebung weil eine ausreichend große Menge Agonist immer noch zu einer maximalen Wirkung führen kann
- oft strukturverwandt zum Agonien
- hohe Affinität aber keine intrinsiche Aktivität
Was charakterisiert einen nicht-kompetitiven Antagonisten?
Minderung der maximalen Wirkung des Agonisten in Abhängigkeit der Konzentration des nk Antagonisten
- es ist keine Strukturhomologie erforderlich
- allosterische Hemmung oder kovalente Rezeptorbindung (irreversibel)
Wonach lassen sich Rezeptoren Charakterisieren?
Nach Lokalisation und nach Art der Signaltransduktion
Membranständig:
- ligandengesteuerte Ionenkanäle (ionotrope Rezeptoren)
- G-Protein gekoppelte Rezeptoren (Gs, Gi, Gq)
- Rezeptortyrosinkinasen (enzymassoziierte Rezeptoren)
Intrazellulär:
- Transkriptionsfaktoren (Steroidhormone)
