SMV HC FARMACOLOGIE
Het geneesmiddel
Definities
Farmacologie is een vakgebied wat zich bezighoudt met de verklaring van de werking van
farmaca in het lichaam van mens (of dier). Farmaca zijn alle biologisch actieve verbindingen,
inclusief de toxines. Toxicologie is dus een onderdeel van de farmacologie. Een
geneesmiddel is een farmacon toegepast voor therapie.
Farmacologie wordt in twee hoofdgebieden onderscheiden:
- Farmacodynamiek: wat doet het farmacon met het lichaam.
- Farmacokinetiek: wat doet het lichaam met het farmacon.
Deze twee vlakken vormen de karakteristieken van het farmacon.
Farmacotherapie is toegepaste farmacologie, toepassen van kennis en kunde van de
farmacologie voor een verantwoorde, effectieve en veilige wijze behandeling van de zieke
mens of dier. Dit vindt alleen zijn toepassing in de geneeskunde.
Geschiedenis farmacologie
Farmacologie heeft een uiterst lange geschiedenis achter zich. Al 5000 jaar geleden begon
men het toepassen van extracten verkregen uit de natuur. Dat werd vervolgens commercieel
gemaakt door apothekers, de directe voorlopers van de farmaceutische industrie. Deze zijn
vervolgens synthetische drugs gaan maken. Ook de scheikunde, moleculaire biologie en
fysiologie hebben invloed op de huidige farmacologie. Deze historie zorgt ervoor dat
vakgebieden de farmacologie van informatie voorzien, maar ook informatie verkrijgen vanuit
de farmacologie.
De basis van farmacologie
Farmacologie is de studie van wat geneesmiddelen doen en hoe ze het doen. Een
geneesmiddel is een chemische substantie die gewoonlijk wordt gebruikt voor het genezen
van ziekten (geen toxines). Geneesmiddelen moeten een bepaald effect bewerkstelligen,
maar een hele selectieve werking wordt zelden bereikt. Dit komt met name door
farmacodynamische karakteristieken. Het feit dat dit zelden gebeurd zorgt ervoor dat er
naast hoofdwerkingen, het therapeutisch effect, ook altijd risico is op het optreden van
bijwerkingen.
Bij de farmacologie moet de concentratie in bloedplasma van
een stof binnen therapeutisch raam bewegen. Dit houdt in:
een ondergrens van de minimaal effectieve concentratie van
de stof in het bloedplasma waarboven het beoogde
therapeutische effect zichtbaar is en de bovengrens van de
concentratie van een stof in het bloedplasma waarboven
ongewenste effecten (mogelijk zelf toxische) gaan optreden.
Tussen deze ondergrens en bovengrens is het de bedoeling
dat de concentratie van de stof in het bloedplasma zich
beweegt.
,Werking van geneesmiddelen
Onder de hoofdwerking vallen de effecten waarvoor het middel wordt toegediend, de
therapeutische effecten. Alle andere effecten die die stof kan bewerkstelligen door geen
absolute selectiviteit, zijn bijwerkingen. Dit zijn de ongewenste effecten. In extreme zin
kunnen dit toxische effecten zijn. Echter zijn deze definities relatief. De hoofdwerking is het
doel waarvoor het farmacon wordt toegediend, deze kan dus veranderen. Hierdoor kan een
bijwerking opeens de hoofdwerking worden.
Een placebo is een preparaat (iets in de vorm van geneesmiddel) dat geen farmacologisch
actieve substantie bevat. Een nocebo is een placebo dat ongewenste effecten heeft, dus
een heel scala van bijwerkingen kan induceren. Dit kan worden verklaard doordat een
placebo kan wel degelijk een therapeutisch effect kan hebben, dit is het placebo effect. Het
toedienen van een farmacon gaat namelijk gepaard met een verwachtingspatroon van de
patiënt. Als iemand een therapeutisch effect verwacht en als die weet wat hij moet
verwachten is er grote kans op een placebo effect. Als het verwachtingspatroon minder een
rol speelt is het placebo effect is ook minder groot. Een placebo kan zo ook een nocebo
worden, als de bijwerkingen van een stof worden benadrukt kan dit ook zorgen voor een
placebo effect. Het effect van de farmacologisch actieve substantie en placebo effect
verschil worden onderzocht in klinische trials, met name de RCTs. Dit is om te bepalen of
het farmacon wel echt therapeutisch effect heeft, en het niet alleen gaat om het placebo
effect.
Farmacodynamiek, farmacokinetiek en farmacie
Het werkingsmechanisme van een farmacon is te verklaren aan de hand van de
samenstelling van de karakteristieken van farmacodynamiek en -kinetiek. De werking
kunnen we beschouwen als complex fenomeen: effecten bestaan uit effecten op
verschillende niveaus zijn die niet bij elkaar zomaar opgeteld kunnen worden. De
verschillende niveaus:
- Systeem: je weet dat de stof iets doet maar hoe weet je niet hoe.
- Weefsel: wat is effect van stof niet alleen op systeem maar weefsel. Je hebt nu meer
info, maar nog niet heel relevant, je weet nog steeds niet hoe het werkt.
- Cellulair: achterhalen van signaaltransductie fenomenen.
- Moleculair: moleculaire aangrijpingspunt, kun je info uithalen hoe je op andere
niveaus kunt verklaren waarom die stof dat effect bewerkstelligt. Maar ook relatie
tussen de chemische structuur en moleculaire target, en het effect van die interactie
(structuur-activiteitsrelatie).
Farmacodynamiek en -kinetiek zijn samen verantwoordelijk voor
dosis-respons relatie: afbeelding hiernaast.
Farmacie richt zich op de farmaceutische vormgeving van een
geneesmiddel, dit is geen farmacologie. Het geneesmiddel kan in
bepaalde vormen worden toegediend waarmee gespeeld kan
worden. Hetzelfde farmacon met andere farmaceutische vormgeving
kan verschillen in plasmaconcentratie tov de tijdsduur terwijl de
hoeveelheid en de stof hetzelfde zijn. Ook kan het maximum
plasmaconcentratie kan ook verschillen. Verschillende
,farmaceutische vormen hebben verschillende voordelen/nadelen, het hangt af van de
situatie waarop je het wilt toepassen.
Er zijn vier processen van farmacokinetiek:
1. Absorptie: oraal is belangrijkste orgaan maagdarmkanaal.
2. Distributie: systemische bloedcirculatie.
3. Metabolisme: lever, belangrijkste orgaan voor metabolisme. Het is niet alleen in de
lever, ook in alle lichaamscellen die worden blootgesteld aan die moleculen. De lever
heeft alleen de grootste capaciteit om metabolisme tot stand te brengen.
4. Excretie: de nieren, maar kan ook aan de hand van aard van processen die
plaatsvinden in de darm, lever.
De relatie input/output moet voor ieder farmacon worden vastgesteld.
Er zijn verschillende routes voor drug administratie:
- Via de mond, Per Os:
- Oraal: doorgeslikt
- Sublinguaal: onder de tong uiteen laten vallen van farmacon waarna het
geabsorbeerd wordt. Dit wordt gedaan als het farmacon heel snel moet
werken. Absorptie oppervlak is wel gering, niet vaak gebruikt.
- Buccal: in de wang, alleen maar voor zeer lokale behandeling in de
mondholte zelf. Niet systemisch in de mens tot stand brengen.
- Injectie:
- Intraveneus (IV).
- Intramusculair (IM).
- Subcutaan (SC): onderhuids.
- Intraarterieel (IA).
- Intrathecal: in zenuwstelsel.
- Pulmonaal: pufjes bij longaandoeningen waarbij farmacon in de zieke longen terecht
kan komen.
- Rectal: bijvoorbeeld zetpillen, hierdoor komt hij direct in het onderste deel van het
maagdarmkanaal. Dit kan belangrijk zijn bij mensen die het bewustzijn zijn verloren.
Dit onderste deel heeft een bloedafvoer direct naar het systemische bloed systeem
toe (vena cava inferior). De rest van het kanaal gaat via het portaal systeem.
- Topical: verwijst naar toedienen op de huid van lotions, crèmes, of pleisters.
, Farmacodynamiek
Moleculaire aangrijpingspunten
Farmacodynamiek is wat doet het farmacon met het lichaam. Hierbij gaat het om de
moleculaire aangrijpingspunten van farmaca. Een tijd terug werd bekend dat stoffen niet
intrinsiek therapeutisch of toxisch waren, maar dat het lag aan hoe farmaca met het lichaam
interacteerde. Dit hangt af van de dosis, de dosis-respons relatie. Deze relatie en interactie
op moleculair niveau heeft effect op hogere niveaus. Er zijn vier verschillende soorten
moleculaire aangrijpingspunten, allemaal eiwitten. Hiernaast zijn er nog twee niet eiwitten
targets: idiosyncratische targets (metaalionen, surfactant eiwitten, gastro intestinal contents)
en nucleïnezuur (RNA/DNA).
Receptoren
Je hebt twee soorten interacties: agonist en antagonist. Een agonist is een stof die aan de
receptor bindt en deze activeert. Wat het gevolg daarvan is hangt af van de stof die bindt.
Een antagonist is een stof die de vorm van de receptor niet veranderd, er gebeurt dus niks
op moleculair niveau. Echter op biologisch niveau kan dit wel een effect hebben, het wordt
namelijk steeds moeilijker voor endogene agonisten om dan normaal te binden. De
antagonisten zitten in de weg op de receptor.
Ionkanalen
Je hebt twee soorten ionkanalen: ligand-gestuurd of voltage-gestuurd. Hierbij heb je ook
twee verschillende interacties: blokkers en modulatoren. Blokkers blokkeren de porie van het
ionkanaal, waardoor ionkanalen niet meer openstaan voor het geleiden van ionstromen.
Modulatoren moduleren de activiteitstest van de ionkanalen. De consequentie van deze
binding is dat de kans dat het ionkanaal open/gesloten per tijdseenheid wordt beinvloedt.
Kan dus een positief of negatief effect hebben.
Enzymen
Bij enzymen zijn er drie soorten interacties: remmers, false substrates of pro-drugs. De
remmers blokkeren de activiteit van het enzym, de normale reactie die wordt gekatalyseerd
wordt geremd. Bij false substrate wordt er het farmacon als substraat gebonden waarbij
deze wordt omgezet in een abnormaal metaboliet als product. De normale katalytische
reactie wordt hierbij dus ook geremd. Pro-drugs zijn stoffen die op zichzelf inactief worden
toegediend en door het enzym worden omgezet in een actieve drug.
Transporters
Bij transporters zijn er twee soorten interacties: inhibitors of false substrate. Inhibitors
blokkeren het transport van de endogene stof. Bij false substrate wordt het farmacon
gebonden aan de transporter, wordt getransporteerd en hoopt zich op aan de andere kant
van de barrière. Dit remt dus ook
het transport van de endogene stof.
Receptoren
Er zijn over het algemeen vier
soorten receptorfamilies:
Het geneesmiddel
Definities
Farmacologie is een vakgebied wat zich bezighoudt met de verklaring van de werking van
farmaca in het lichaam van mens (of dier). Farmaca zijn alle biologisch actieve verbindingen,
inclusief de toxines. Toxicologie is dus een onderdeel van de farmacologie. Een
geneesmiddel is een farmacon toegepast voor therapie.
Farmacologie wordt in twee hoofdgebieden onderscheiden:
- Farmacodynamiek: wat doet het farmacon met het lichaam.
- Farmacokinetiek: wat doet het lichaam met het farmacon.
Deze twee vlakken vormen de karakteristieken van het farmacon.
Farmacotherapie is toegepaste farmacologie, toepassen van kennis en kunde van de
farmacologie voor een verantwoorde, effectieve en veilige wijze behandeling van de zieke
mens of dier. Dit vindt alleen zijn toepassing in de geneeskunde.
Geschiedenis farmacologie
Farmacologie heeft een uiterst lange geschiedenis achter zich. Al 5000 jaar geleden begon
men het toepassen van extracten verkregen uit de natuur. Dat werd vervolgens commercieel
gemaakt door apothekers, de directe voorlopers van de farmaceutische industrie. Deze zijn
vervolgens synthetische drugs gaan maken. Ook de scheikunde, moleculaire biologie en
fysiologie hebben invloed op de huidige farmacologie. Deze historie zorgt ervoor dat
vakgebieden de farmacologie van informatie voorzien, maar ook informatie verkrijgen vanuit
de farmacologie.
De basis van farmacologie
Farmacologie is de studie van wat geneesmiddelen doen en hoe ze het doen. Een
geneesmiddel is een chemische substantie die gewoonlijk wordt gebruikt voor het genezen
van ziekten (geen toxines). Geneesmiddelen moeten een bepaald effect bewerkstelligen,
maar een hele selectieve werking wordt zelden bereikt. Dit komt met name door
farmacodynamische karakteristieken. Het feit dat dit zelden gebeurd zorgt ervoor dat er
naast hoofdwerkingen, het therapeutisch effect, ook altijd risico is op het optreden van
bijwerkingen.
Bij de farmacologie moet de concentratie in bloedplasma van
een stof binnen therapeutisch raam bewegen. Dit houdt in:
een ondergrens van de minimaal effectieve concentratie van
de stof in het bloedplasma waarboven het beoogde
therapeutische effect zichtbaar is en de bovengrens van de
concentratie van een stof in het bloedplasma waarboven
ongewenste effecten (mogelijk zelf toxische) gaan optreden.
Tussen deze ondergrens en bovengrens is het de bedoeling
dat de concentratie van de stof in het bloedplasma zich
beweegt.
,Werking van geneesmiddelen
Onder de hoofdwerking vallen de effecten waarvoor het middel wordt toegediend, de
therapeutische effecten. Alle andere effecten die die stof kan bewerkstelligen door geen
absolute selectiviteit, zijn bijwerkingen. Dit zijn de ongewenste effecten. In extreme zin
kunnen dit toxische effecten zijn. Echter zijn deze definities relatief. De hoofdwerking is het
doel waarvoor het farmacon wordt toegediend, deze kan dus veranderen. Hierdoor kan een
bijwerking opeens de hoofdwerking worden.
Een placebo is een preparaat (iets in de vorm van geneesmiddel) dat geen farmacologisch
actieve substantie bevat. Een nocebo is een placebo dat ongewenste effecten heeft, dus
een heel scala van bijwerkingen kan induceren. Dit kan worden verklaard doordat een
placebo kan wel degelijk een therapeutisch effect kan hebben, dit is het placebo effect. Het
toedienen van een farmacon gaat namelijk gepaard met een verwachtingspatroon van de
patiënt. Als iemand een therapeutisch effect verwacht en als die weet wat hij moet
verwachten is er grote kans op een placebo effect. Als het verwachtingspatroon minder een
rol speelt is het placebo effect is ook minder groot. Een placebo kan zo ook een nocebo
worden, als de bijwerkingen van een stof worden benadrukt kan dit ook zorgen voor een
placebo effect. Het effect van de farmacologisch actieve substantie en placebo effect
verschil worden onderzocht in klinische trials, met name de RCTs. Dit is om te bepalen of
het farmacon wel echt therapeutisch effect heeft, en het niet alleen gaat om het placebo
effect.
Farmacodynamiek, farmacokinetiek en farmacie
Het werkingsmechanisme van een farmacon is te verklaren aan de hand van de
samenstelling van de karakteristieken van farmacodynamiek en -kinetiek. De werking
kunnen we beschouwen als complex fenomeen: effecten bestaan uit effecten op
verschillende niveaus zijn die niet bij elkaar zomaar opgeteld kunnen worden. De
verschillende niveaus:
- Systeem: je weet dat de stof iets doet maar hoe weet je niet hoe.
- Weefsel: wat is effect van stof niet alleen op systeem maar weefsel. Je hebt nu meer
info, maar nog niet heel relevant, je weet nog steeds niet hoe het werkt.
- Cellulair: achterhalen van signaaltransductie fenomenen.
- Moleculair: moleculaire aangrijpingspunt, kun je info uithalen hoe je op andere
niveaus kunt verklaren waarom die stof dat effect bewerkstelligt. Maar ook relatie
tussen de chemische structuur en moleculaire target, en het effect van die interactie
(structuur-activiteitsrelatie).
Farmacodynamiek en -kinetiek zijn samen verantwoordelijk voor
dosis-respons relatie: afbeelding hiernaast.
Farmacie richt zich op de farmaceutische vormgeving van een
geneesmiddel, dit is geen farmacologie. Het geneesmiddel kan in
bepaalde vormen worden toegediend waarmee gespeeld kan
worden. Hetzelfde farmacon met andere farmaceutische vormgeving
kan verschillen in plasmaconcentratie tov de tijdsduur terwijl de
hoeveelheid en de stof hetzelfde zijn. Ook kan het maximum
plasmaconcentratie kan ook verschillen. Verschillende
,farmaceutische vormen hebben verschillende voordelen/nadelen, het hangt af van de
situatie waarop je het wilt toepassen.
Er zijn vier processen van farmacokinetiek:
1. Absorptie: oraal is belangrijkste orgaan maagdarmkanaal.
2. Distributie: systemische bloedcirculatie.
3. Metabolisme: lever, belangrijkste orgaan voor metabolisme. Het is niet alleen in de
lever, ook in alle lichaamscellen die worden blootgesteld aan die moleculen. De lever
heeft alleen de grootste capaciteit om metabolisme tot stand te brengen.
4. Excretie: de nieren, maar kan ook aan de hand van aard van processen die
plaatsvinden in de darm, lever.
De relatie input/output moet voor ieder farmacon worden vastgesteld.
Er zijn verschillende routes voor drug administratie:
- Via de mond, Per Os:
- Oraal: doorgeslikt
- Sublinguaal: onder de tong uiteen laten vallen van farmacon waarna het
geabsorbeerd wordt. Dit wordt gedaan als het farmacon heel snel moet
werken. Absorptie oppervlak is wel gering, niet vaak gebruikt.
- Buccal: in de wang, alleen maar voor zeer lokale behandeling in de
mondholte zelf. Niet systemisch in de mens tot stand brengen.
- Injectie:
- Intraveneus (IV).
- Intramusculair (IM).
- Subcutaan (SC): onderhuids.
- Intraarterieel (IA).
- Intrathecal: in zenuwstelsel.
- Pulmonaal: pufjes bij longaandoeningen waarbij farmacon in de zieke longen terecht
kan komen.
- Rectal: bijvoorbeeld zetpillen, hierdoor komt hij direct in het onderste deel van het
maagdarmkanaal. Dit kan belangrijk zijn bij mensen die het bewustzijn zijn verloren.
Dit onderste deel heeft een bloedafvoer direct naar het systemische bloed systeem
toe (vena cava inferior). De rest van het kanaal gaat via het portaal systeem.
- Topical: verwijst naar toedienen op de huid van lotions, crèmes, of pleisters.
, Farmacodynamiek
Moleculaire aangrijpingspunten
Farmacodynamiek is wat doet het farmacon met het lichaam. Hierbij gaat het om de
moleculaire aangrijpingspunten van farmaca. Een tijd terug werd bekend dat stoffen niet
intrinsiek therapeutisch of toxisch waren, maar dat het lag aan hoe farmaca met het lichaam
interacteerde. Dit hangt af van de dosis, de dosis-respons relatie. Deze relatie en interactie
op moleculair niveau heeft effect op hogere niveaus. Er zijn vier verschillende soorten
moleculaire aangrijpingspunten, allemaal eiwitten. Hiernaast zijn er nog twee niet eiwitten
targets: idiosyncratische targets (metaalionen, surfactant eiwitten, gastro intestinal contents)
en nucleïnezuur (RNA/DNA).
Receptoren
Je hebt twee soorten interacties: agonist en antagonist. Een agonist is een stof die aan de
receptor bindt en deze activeert. Wat het gevolg daarvan is hangt af van de stof die bindt.
Een antagonist is een stof die de vorm van de receptor niet veranderd, er gebeurt dus niks
op moleculair niveau. Echter op biologisch niveau kan dit wel een effect hebben, het wordt
namelijk steeds moeilijker voor endogene agonisten om dan normaal te binden. De
antagonisten zitten in de weg op de receptor.
Ionkanalen
Je hebt twee soorten ionkanalen: ligand-gestuurd of voltage-gestuurd. Hierbij heb je ook
twee verschillende interacties: blokkers en modulatoren. Blokkers blokkeren de porie van het
ionkanaal, waardoor ionkanalen niet meer openstaan voor het geleiden van ionstromen.
Modulatoren moduleren de activiteitstest van de ionkanalen. De consequentie van deze
binding is dat de kans dat het ionkanaal open/gesloten per tijdseenheid wordt beinvloedt.
Kan dus een positief of negatief effect hebben.
Enzymen
Bij enzymen zijn er drie soorten interacties: remmers, false substrates of pro-drugs. De
remmers blokkeren de activiteit van het enzym, de normale reactie die wordt gekatalyseerd
wordt geremd. Bij false substrate wordt er het farmacon als substraat gebonden waarbij
deze wordt omgezet in een abnormaal metaboliet als product. De normale katalytische
reactie wordt hierbij dus ook geremd. Pro-drugs zijn stoffen die op zichzelf inactief worden
toegediend en door het enzym worden omgezet in een actieve drug.
Transporters
Bij transporters zijn er twee soorten interacties: inhibitors of false substrate. Inhibitors
blokkeren het transport van de endogene stof. Bij false substrate wordt het farmacon
gebonden aan de transporter, wordt getransporteerd en hoopt zich op aan de andere kant
van de barrière. Dit remt dus ook
het transport van de endogene stof.
Receptoren
Er zijn over het algemeen vier
soorten receptorfamilies:
