Forstå hvordan fungerer narkotika

Enten et legemiddel er foreskrevet av legen, kjøpt i disken eller oppnådd ulovlig, tar vi for det meste sin handlingsmekanisme for gitt og stoler på at de vil gjøre det de skal.

Men hvordan avbryter ibuprofen pillen din hodepine? Og hva gjør antidepressiva for å balansere hjernekjemien din?

For noe som virker så utrolig, er stoffmekanikken fantastisk enkelt. Det handler mest om reseptorer og molekylene som aktiverer dem.

reseptorer

Receptorer er store proteinmolekyler innebygd i cellevegget eller membranen. De mottar (derfor "reseptorer") kjemisk informasjon fra andre molekyler - som stoffer, hormoner eller nevrotransmittere - utenfor cellen.

Disse ytre molekylene binder til reseptorer på cellen, aktiverer reseptoren og genererer et biokjemisk eller elektrisk signal inne i cellen. Dette signalet gjør at cellen gjør visse ting som å få oss til å føle smerte.


innerself abonnere grafikk


Agonistiske stoffer

De molekylene som binder til bestemte reseptorer og forårsaker en prosess i cellen for å bli mer aktiv, kalles agonister. En agonist er noe som forårsaker en bestemt fysiologisk respons i cellen. De kan være naturlige eller kunstige.

Endorfiner er for eksempel naturlige agonister av opioidreceptorer. Men morfin - eller heroin som blir til morfin i kroppen - er en kunstig agonist av hovedopioidreseptoren.

En kunstig agonist er så strukturelt lik en reseptors naturlige agonist at den kan ha samme effekt på reseptoren. Mange stoffer er laget for å etterligne naturlige agonister, slik at de kan binde seg til deres reseptorer og fremkalle den samme - eller mye sterkere - reaksjonen.

Enkelt sagt er en agonist som nøkkelen som passer inn i låsen (reseptoren) og gjør den til å åpne døren (eller sende et biokjemisk eller elektrisk signal for å utøve en effekt). Den naturlige agonisten er hovednøkkelen, men det er mulig å designe andre nøkler (agonistdroger) som gjør den samme jobben.

Morfin, for eksempel, ble ikke designet av kroppen, men kan finnes naturlig i opiumvalmuer. Med flaks etterlikner den formen av naturlige opioidagonister, endorfinene, som er naturlige smertestillende som er ansvarlige for "endorfinhøye".

Spesifikke effekter som smertelindring eller eufori skjer fordi opioidreseptorer bare er tilstede i deler av hjernen og kroppen som påvirker disse funksjonene.

Den viktigste aktive ingrediensen i cannabis, THC, er en agonist av cannabinoidreseptoren, og hallusinogent stoff LSD er et syntetisk molekyl som etterligner agonistvirkningen til nevrotransmitteren serotonin ved en av sine mange reseptorer - 5HT2A-reseptoren.

 CC BY-ND Antagonistiske stofferCC BY-ND Antagonistiske stofferEn antagonist er et stoff som er utformet for å motsette seg en agonists handlinger.

Igjen, ved hjelp av lås og nøkkelanalogi, er en antagonist som en nøkkel som passer pent inn i låsen, men har ikke den rette formen for å snu låsen. Når denne nøkkelen (antagonist) er satt inn i låsen, kan den riktige nøkkelen (agonisten) ikke gå inn i samme lås.

Så agonistens handlinger er blokkert av tilstedeværelsen av antagonisten i reseptormolekylet.

Igjen, la oss tenke på morfin som en agonist for opioidreseptoren. Hvis noen opplever en potensielt dødelig morfindosering, kan opioidreseptorantagonisten naloxon reversere effektene.

Dette skyldes at naloxon (markedsført som Narcan) raskt opptar alle opioidreceptorene i kroppen og forhindrer morfin i å binde seg til og aktivere dem.

Morfin spretter inn og ut av reseptoren i sekunder. Når den ikke er bundet til reseptoren, kan antagonisten komme inn og blokkere den. Fordi reseptoren ikke kan aktiveres når en antagonist opptar reseptoren, er det ingen reaksjon.

Effekter av Narcan kan være dramatiske. Selv om overdoseringsofferet er bevisstløs eller nær døden, kan de bli fullt bevisste og våken i løpet av sekunder etter injeksjon.

narkotika3 5 2Membran transport hemmere

Membrantransportører er store proteiner innebygd i en cellemembran som transporterer mindre molekyler - som nevrotransmittere - fra utsiden av cellen som frigjør dem, tilbake til innsiden. Noen stoffer virker for å hemme deres handling.

Selektive serotoninopptakshemmere (SSRI) - som antidepressiva fluoksetin (Prozac) - fungerer som dette.

Serotonin er en hjerne-neurotransmitter som regulerer humør, søvn og andre funksjoner som kroppstemperatur. Det frigjøres fra nerve terminaler, bindende til serotonin reseptorer på nærliggende celler i hjernen.

For at prosessen skal fungere jevnt, må hjernen raskt slå av signalene som kommer fra serotonin snart etter at kjemikaliene er frigjort fra terminaler. Ellers vil øyeblikkelig kontroll av hjernen og kroppsfunksjonen være umulig.

Hjernen gjør det ved hjelp av serotonintransportører i nerve terminal membranen. Som en støvsuger sporer transportørene serotoninmolekyler som ikke har bundet til reseptorer og transporterer dem tilbake til innsiden av terminalen for senere bruk.

 

SSRI-legemidler virker ved å sitte fast i vakuumslangen, slik at ubundne serotoninmolekyler ikke kan transporteres tilbake til terminalen.

Fordi flere serotoninmolekyler henger lengre rundt reseptorene, fortsetter de å stimulere dem.

Vi kan grovt si at ekstra serotonin viser moderat opp signalets volum for å øke positivt humør. Men den faktiske måten dette har en effekt på depresjon og angst er langt mer komplisert.

Rundt 40% av alle medisinske legemidler er rettet mot en superfamilie av reseptorer - den G-proteinkoblede reseptorer. Det er variasjoner på disse stoffmekanismer, inkludert partielle agonister og de som virker som antagonister, men litt annerledes. Samlet sett faller mange narkotikahandlinger inn i kategoriene beskrevet ovenfor.

Om forfatteren

macdonald christeMacDonald Christie, professor i farmakologi, University of Sydney. er en cellulær og molekylær nevro-farmakolog med forskningsinteresser, inkludert cellulære og molekylære mekanismer for opioidreceptor-signalering i nevroner og synapser i smerteveier, det biologiske grunnlaget for tilpasninger som produserer kronisk smerte og narkotikamisbruk, og preklinisk utvikling av nye smertebehandlinger avledet fra konotoxiner.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon