Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Hoofdstuk 2
2.1 Waarom zijn eiwitten goede aangrijpingspunten voor…
Hoofdstuk 2
- 2.1 Waarom zijn eiwitten goede aangrijpingspunten voor geneesmiddelen?
- 2.2 Eiwitten waarop geneesmiddelen aangrijpen (1): Receptoren;
- 2.3 Eiwitten waarop geneesmiddelen aangrijpen (2): ionkanalen;
- 2.4 Eiwitten waarop geneesmiddelen aangrijpen (3): Enzymen;
- 2.5 Eiwitten waarop geneesmiddelen aangrijpen (4): Transporteiwitten.
2.1Waarom zijn eiwitten goede aangrijpingspunten voor geneesmiddelen?
- 2.1.1 Talloze verschillende soorten eiwitten;
- 2.1.2 Eiwitten spelen een belangrijke rol bij fysiologische processen;
- 2.1.3 Specifiek eiwit dat specifiek kenmerkend is voor elk orgaan en weefsel.
Talloze verschillende soorten eiwitten:
- Er zijn ongeveer 20.000 verschillende soorten eiwitten in je lichaam te vinden toch is slechts een kleinpercentage daarvan geschikt als aangrijpingspunt want de meeste eiwitten hebben een hele andere taak
Eiwitten & belangrijke rol bij fysiologische processen:
- Eiwitten zijn ook goede aangrijpingspunten omdat ze een sleutelrol spelen bij elke fysiologisch proces. Het goed functioneren van de bloedsomloop, ademhaling, zenuwen, spijsvertering, nieren en weerstand hangt bijvoorbeeld helemaal van eiwitten af als je een eiwit met een geneesmiddel beïnvloed grijp je dus ook in een fysiologisch proces in. Het is daarom belangrijk om op te merken dat het beïnvloeden van een eiwit ook een nadelig effect op deze fysiologische processen kan hebben
Specifieke eiwit dat specifiek kenmerkend is voor elk orgaan en weefsel:
- Als we een eiwit kunnen vinden dat specifiek is voor een bepaald orgaan of weefsel, ontstaat de mogelijkheid om een geneesmiddel te ontwerpen dat zich uitsluitend op dat orgaan of weefsel richt dit is erg belangrijk omdat we willen dat ons geneesmiddel voorspelbare resultaten oplevert in weefsels en organen.
Eiwitten waarop geneesmiddelen aangrijpen: Receptoren:
- 2.2.1 Wrm binden chemische boodschappers aan specifieke receptoren;
- 2.2.2 Waarom binden geneesmiddelen aan receptoren;
- 2.2.3 Wat gebeurt er wanneer een chemische boodschapper aan een receptor bindt;
- 2.2.4 Wat gebeurt er wanneer een geneesmiddel zich aan een receptor bindt;
- 2.2.5 Subgroepen receptoren die een aangrijpingspunt kunnen zijn voor geneesmiddelen.
Waarom chemische boodschappers aan specifieke receptoren binden:
- Chemische receptoren binden aan receptoren omdat de receptor de juiste ruimtelijke structuur heeft voor binding aan de chemische boodschapper. Dus een boodschapper past maar op een soort receptor. Deze ruimtelijke structuur wordt ook wel specificiteit genoemd
Algemeen
- Communicatie in je lichaam is nodig om alle fysiologische processen op het juiste moment en plaats te laten gebeuren. Deze communicatie wordt mogelijk gemaakt door neurotransmitters die worden afgegeven door zenuwcellen, kliercellen en nog meer cellen. Deze chemische boodschappers binden aan receptoren in en op andere cellen in het lichaam om een effect in die cellen te sorteren
- Chemische boodschappers kan je in drie groepen opdelen:
-- Hormonen, neurotransmitters en mediatoren
Hormonen:
- Zijn chemische stoffen die door klierweefsel direct worden afgegeven aan de bloedbaan en zo komen ze in weefsels terecht waar ze binden aan receptoren van bepaalde cellen en daar stoffen sorteren wat het effect is hangt af van het soort receptor en het soort cel het stresshormoon adrenaline bindt zich bijvoorbeeld aan adrenalinereceptoren op talloze weefsels en zorgt voor verwijding van de bronchiën en verhoging hartslag.
Neurotransmitters:
- Zijn chemische stoffen die vrijkomen uit de uiteinden van neuronen (zenuwcellen).
- Uit een motorische neuron kan bijvoorbeeld acetylcholine vrijkomen dat een acetylocholinereceptor op een spiercel bindt en ervoor zorgt dat die cel samentrekt.
- Door een sympatisch neuron kan noradrenaline worden afgegeven dat aan de noradrenalinereceptoren op de arteriolen bindt wat zorgt dat arteriële spiercellen doen samentrekken waardoor arteriolen vernauwen
Mediatoren:
- Zijn in het algemeen plaatselijke werkende stoffen die binden aan receptoren op aangrenzende of nabijgelegen cellen en daar een effect sorteren
- Histamine is een voorbeeld van een mediator die zich bindt aan histaminereceptoren op de cellen van de maagwand zodat de cellen worden gestimuleerd om maagzuur af te geven
Waarom binden geneesmiddelen aan receptoren:
- Omdat de moleculaire (ruimtelijke) structuur van het geneesmiddel vrijwel dezelfde is als die van de natuurlijke chemische boodschapper die het lichaam maakt.
Wat gebeurt er wnr een chemische boodschapper aan een receptor bindt:
- Dit hangt af van het soort chemische boodschapper, het soort receptor en het soort cel.
- VB: Insuline, zorgt ervoor dat cellen glucose opnemen.
- VB: Acetylcholine, zorgt ervoor dat spiercellen samentrekken.
Wat gebeurt er wnr een geneesmiddel zich aan een receptor bindt:
- Als een geneesmiddel met dezelfde ruimtelijke vorm heeft als een natuurlijke chemische boodschapper zal deze aan dezelfde receptor binden als die boodschapper.
- Als het geneesmiddel aan een receptor bindt kunnen er twee dingen gebeuren:
- het geneesmiddel kan de natuurlijke chemische boodschapper nabootsen en hetzelfde effect geven als die chemische boodschapper (agonist) of;
- het geneesmiddel kan de receptor blokkeren waardoor de chemische boodschapper er niet bij kan (antagonist, blokkers)
Subgroepen receptoren die een aangrijpingspunt kunnen zijn voor geneesmiddelen:
- De algemene benaming voor receptoren voor adrenaline is adrenerg, maar de term adrenoreceptor wordt ook vaak gebruikt.
- Naast de bètareceptoren voor adrenalinereceptoren in hart en longen zijn er nog andere soorten adrenerg receptoren waaronder de a1-receptoren op de arteriolen.
- Receptoren waar adrenaline en noradrenaline op aangrijpen heten adrenerge receptoren.
- Ook natuurlijke chemische boodschappers hebben receptorgroepen die onderverdeeld zijn in subgroepen
Stamboom v/d familie van adrenerge receptoren:
- Type receptor: Adrenaline
- Heeft 2 klasses: Klasse Alfa en Klasse Beta:
Klasse Alfa:
- Heeft 2 subtypes: Alfa-1 en Alfa-2
-
-
Klasse Beta:
- Heeft 2 Subtypes: Bèta-1 en Bèta-2:
-
-
Eiwitten waarop geneesmiddelen aangrijpen: Ionkanalen:
- Algemeen
- 2.3.1 Wat zijn ionen;
- 2.3.2 Ionkanalen;
- 2.3.3 Ionkanalen en membraanpotentiaal.
Algemeen:
- Bijna elk belangrijk fysiologisch proces in het lichaam hangt op een of andere manier af van ionen die het celmembraan passeren:
-- Passief via ionkanalen of actief via transporteiwitten.
Wat zijn ionen:
- Ionen zijn atomen of kleine moleculen die licht elektrisch geladen zijn. Sommige zijn positief (kationen) en sommige negatief (anionen).
Veelgebruikte geneesmiddelen die een interactie aangaan met ionkanalen zijn:
- Lidocaïne, een lokaal verdovend middel dat onder andere in de tandheelkunde wordt gebruikt;
- Diazepam, een anxiolyticum (verlicht angst);
- Digoxine, remt de geleiding in het hart en wordt gebruikt bij atriumfibrilleren;
- Verapamil, verlaagt de bloeddruk en wordt onder andere gebruikt bij hypertensie.
Ionkanalen:
- Er zijn verschillende soorten ionkanalen die verschillende taken vervullen in verschillende weefsels, maar allemaal reguleren ze hoofdzakelijk de 'membraanpasage' van ionen.
- Sommige ionkanalen openen en sluiten zich naarmate de elektrische activiteit in de omgeving van het membraan verandert. Deze worden spanningsafhankelijke ionkanalen genoemd ze worden gevonden op cellen die betrokken zijn bij het overbrengen van zenuwimpulsen zoals neuronen en geleidingsweefsel in het hart
Ionkanalen en membraanpotentiaal:
- Als kationen de cel binnen komen krijgt de binnenkant van de cel die meestal negatief is een positievere lading als dit gebeurt depolariseert de cel
- Na de depolarisatie volgt de repolarisatie hetgeen veroorzaakt wordt door een uittreding van kaliumionen uit de cel waardoor de cel de lading minder positief of meer positief wordt
- Geneesmiddelen kunnen interactie aangaan door of in het ionkanaal te zitten hierdoor kan je bijvoorbeeld geen pijn meer voelen omdat je dat pas kan voelen als pijnsignalen via pijnneuronen de hersenen bereiken
- Ook kunnen geneesmiddelen het gedrag van de ionkanalen aanpassen door hun werken te stimuleren of af te remmen deze geneesmiddelen worden modulatoren genoemd
Eiwitten waarop geneesmiddelen aangrijpen: Enzymen:
- Algemeen
- 2.4.1 Hoe gaan geneesmiddelen een interactie aan met enzymen.
Algemeen:
- Enzymen zijn grote, complexe eiwitten die de reacties katalyseren, dat wil zegen mogelijk maken of versnellen zonder daarbij zelf te worden verbruikt of van samenstelling te veranderen
- Enzymen veranderen een stof in een andere stof door bijvoorbeeld een fosfaat groep te verwijderen of toe te voegen. De stof die door de enzym in een andere stof wordt veranderd word het substraat genoemd
Hoe gaan geneesmiddelen een interactie aan met enzymen:
- Geneesmiddelen remmen over het algemeen de werking van enzymen en voorkomen dat ze hun normale fysiologische taken kunnen uitvoeren. Deze remming wordt veroorzaakt doordat het geneesmiddel zich bind aan de actieve plaats van het enzym dit is de plek waar het enzym in interactie treedt met het substraat het desbetreffende geneesmiddel heeft dan ook een moleculaire (ruimtelijke) vorm die lijkt op die van het substraat
- Veel enzymblokkerende geneesmiddelen grijpen aan op enzymen in biochemische reactieketens. Dit betekent dat in cellen stofjes worden gesynthetiseerd dit gebeurt niet een keer maar in een serie kleine stapjes
Eiwitten waarop geneesmiddelen aangrijpen: Transporteiwitten:
- Algemeen;
- 2.5.1 Transport van ionen;
- 2.5.2 Transport van neurotransmitters.
Algemeen:
- Van alle eiwitten die een aangrijpingspunt zijn voor geneesmiddelen zijn transporteiwitten het minst samenhangende groep ze omvatten elk membraaneiwit dat betrokken is bij het actieve transport van
een stof door het membraan met behulp van ATP als drijvende kracht. Er zijn twee verschillende soorten transporteiwitten
Transport van ionen:
- De eerste groep transporteiwitten transporteert ionen door membranen. Ionen kunnen ook door diffusie worden getransporteerd maar sommige ionen worden actief door membranen getransporteerd of gepompt met behulp van ATP
- Deze ionenpompen kan je bijna overal in je lichaam vinden maar die in je nieren en in je maagwand behoren tot de transporteiwitten die het vaakst aangrijpingspunt zijn voor geneesmiddelen
- Furosemide een lisdiurectium verhindert een iontransport in de Lis van Henle een deel van een nefron. Het interfereert met de natriumbalans in de nier waardoor er meer urineproductie ontstaat. Voor patiënten met hartfalen helpt furosemide om oedeem te verminderen zo ook de werkbelasting van het hart
- Omeprazol een protonpompremmer (PPI) remt bijvoorbeeld de waterstofionpomp (protonpomp) in het slijmvlies van de maag. Het pompen van waterstofionen verhoogt de zoutzuurconcentratie in de maag wat bij sommige patiënten irritatie van het onderste gedeelte van de slokdarm kan veroorzaken.
- Een probleem wat gastro-oesofageale reflux wordt genoemd door de protonpomp met een PPI te blokkeren neemt de hoeveelheid maagzuur af wat de symptomen van gastro-oesofageale reflux verlicht
Transport van neurotransmitters:
- De tweede groep transporteiwitten die een aangrijpingspunt zijn voor geneesmiddelen wordt aangetroffen in de verbinding tussen neuronen in de complexe neurale circuits in de hersenen. Deze geneesmiddelen worden gebruikt bij psychische klachten om depressie te verlichten
- Antidepressiva die transporteiwitten voor 5-hydroxytryptamine (serotonine) remmen in neuronen in centra van de hersenen waar emoties worden verwerkt.
- Deze groep antidepressiva wordt ook wel SSRI’s genoemd (selective serotine re-uptake inhibitors of selectieve serotonineheropnameremmers
- De meeste geneesmiddelen grijpen zich aan op eiwitten die zich meestal in en op het celmembraan bevinden deze eiwitten kunnen in 4 categorieën worden ingedeeld:
-- Receptoren
-- Ionkanalen
-- Enzymen
-- Transporteiwitte