Intrinsieke activiteit

Bij binding aan een receptor hebben liganden en medicijnen effect op de doelcel. De intrinsieke activiteit is de kracht van dit effect. Antagonisten hebben een intrinsieke activiteit van nul en zijn alleen bedoeld om de binding van andere liganden aan de respectievelijke receptor te voorkomen.

Wat is de intrinsieke activiteit?

Chemisch gezien zijn liganden ionen of moleculen die kunnen worden aangetrokken door centrale atomen of centrale ionen en er een complexe binding mee vormen. Medisch gezien zijn liganden stoffen voor de bezetting van receptoren die, na binding aan de receptor, een receptorgemedieerd effect ontwikkelen.

In deze context komt de intrinsieke activiteit overeen met de potentie die een ligand of farmaceutisch middel heeft na binding aan een speciale receptor. Soms geeft de intrinsieke activiteit ook de kracht aan van de celfunctie die optreedt wanneer liganden zich binden aan receptoren.

De intrinsieke activiteit speelt een sleutelrol, vooral voor de farmacodynamiek. Dit is de studie van de effecten van medicijnen, een tak van farmacologie. De efficiëntie van een medicijn kan bijvoorbeeld worden beoordeeld aan de hand van zijn intrinsieke activiteit.

Een speciaal geval van intrinsieke activiteit is intrinsieke sympathicomimetische activiteit, ook wel partiële agonistische activiteit genoemd. Deze term verwijst in het bijzonder naar het stimulerende effect van β-receptorblokkers zoals pindolol op de receptoren die eraan zijn toegewezen.

Er moet een onderscheid worden gemaakt tussen intrinsieke activiteit en affiniteit, wat de aantrekkingskracht van hechtingspartners beschrijft. In de tussentijd is de intrinsieke activiteit soms ook van Werkzaamheid de toespraak.

Functie en taak

Elke ligand heeft een specifieke actieplaats. Deze plaats van actie is bijvoorbeeld een celmembraanreceptor. Het is vanaf deze locatie dat de ligand voor het eerst zijn effect op de cel ontwikkelt. Samen met een receptor vormt de ligand altijd een complex, het zogenaamde ligand-receptorcomplex. Zonder deze complexvorming kan de ligand zijn werking niet ontwikkelen. Na binding medieert het resulterende complex een cellulair effect dat cellulaire functies verandert.

De verandering van cellulaire structuren door bemiddeling van het ligand-receptorcomplex is het centrale element van intrinsieke activiteit. Het gaat niet direct om de verandering zelf, maar om de sterkte van de cellulaire veranderingen. Kortom, de intrinsieke activiteit is een maat voor de sterkte van het effect van een bepaalde ligand die aan een receptor bindt.

De intrinsieke activiteit kan worden berekend. De berekening is gebaseerd op de formule IA = Wmax gedeeld door Emax. In deze formule staat IA voor intrinsieke activiteit. Wmax komt overeen met het maximaal mogelijke effect van de respectievelijke agonist en Emax is het theoretisch maximaal denkbare effect van de binding. Met deze formule liggen de waarden voor intrinsieke activiteit altijd tussen nul en één.

Een actief ingrediënt of ligand met een intrinsieke activiteit van nul veroorzaakt daarom geen enkel effect via binding aan de receptor. In dit geval wordt het actieve ingrediënt een zuivere antagonist genoemd, die alleen de receptor bezet en zo de binding van andere liganden aan de receptor verhindert. Als de intrinsieke activiteit van een actief ingrediënt er echter één is, bereikt binding aan de receptor een maximaal effect. De ligand of het actieve ingrediënt kan niet worden omschreven als een zuivere antagonist.

Actieve ingrediënten met een intrinsieke activiteit tussen de waarden nul en één worden soms partiële agonisten genoemd. Het klassieke model is gebaseerd op "monofunctionele" liganden die inwerken op de receptor. In feite is een ligand in staat om verschillende signaalroutes afzonderlijk en specifiek aan te pakken. Liganden kunnen ook verschillende signaalroutes parallel gebruiken en dus tegelijkertijd als antagonisten en agonisten werken. Omdat de intrinsieke activiteit van een medicijn kan variëren van weefsel tot weefsel.

Ziekten en aandoeningen

De intrinsieke activiteit is uiteindelijk relevant voor alle geneesmiddelen. Hierbij moet onderscheid worden gemaakt tussen agonisten en antagonisten. Zoals hierboven vermeld, hebben antagonisten een intrinsieke activiteit van nul. Dienovereenkomstig hebben ze zelf geen effect, maar remmen ze het effect van andere liganden van de receptor.

Dergelijke medicijnen omvatten bijvoorbeeld bètablokkers. Het actieve ingrediënt in deze geneesmiddelen bindt zich aan de bèta-receptoren. Daarbij blokkeren ze de receptoren voor de binding van andere stoffen waarvan de effecten moeten worden onderdrukt. De bètablokkers kunnen bijvoorbeeld binden aan β-adrenoceptoren. Met deze binding blokkeren ze de bindingen van het stresshormoon adrenaline en de neurotransmitter noradrenaline. Op deze manier wordt de werking van de stoffen geremd.

Op deze manier verlagen de stoffen bijvoorbeeld de hartslag in rusttoestand. Tegelijk met deze demping dempen ze ook de bloeddruk. Om deze reden worden bètablokkers gebruikt om verschillende ziekten te behandelen en zijn ze bijvoorbeeld geschikt als conservatieve medicamenteuze therapie voor hoge bloeddruk of coronaire hartziekte. Vanwege hun goed gedocumenteerde en inmiddels bewezen effectiviteit zijn bètablokkers soms de meest voorgeschreven medicijnen van allemaal.

Agonisten voor dopaminereceptoren worden bijvoorbeeld gebruikt als actief ingrediënt bij de behandeling van de ziekte van Parkinson. De agonisten van deze receptoren omvatten bijvoorbeeld de stoffen budipine, cabergoline, dihydro-ergocryptine, lisuride, paliperidon, pergolide, piribedil, pramipexol of ropinirol. Door het ontwikkelde effect in de receptorbinding verbeteren ze typische symptomen van Parkinson, vooral rigide bewegingen, bewegingsstoornissen, vermoeidheid overdag en tremoren.