клеточной мембране, которые обеспечивают перенос ионов и воды в клетку и из клетки. Снаружи и внутри клеточной мембраны существует разница потенциалов. Через ионные каналы проходят ионы натрия (Na+), калия (K+), хлора (Cl−) и кальция (Ca2+).
Ионные каналы играют ключевую роль во многих биологических процессах в организме человека: они обеспечивают поддержание клеточной жизнедеятельности, регулируют процессы возбуждения и торможения в мышцах и нервной системе, отвечают за способность клетки откликаться на внешние сигналы. Именно ионные каналы делают возможной синаптическую передачу между нейронами.
Из-за открывания и закрывания ионных каналов концентрация ионов по разные стороны мембраны меняется — происходит сдвиг мембранного потенциала.
Изменение концентрации ионов может влиять на работу тканей и органов. Для каждого их вида есть специфический канал. Он избирательно пропускает только определенное количество ионов, но может стать более «гостеприимным», если простимулировать его с помощью молекул действующего вещества. Такой тип препаратов называется активаторами ионных каналов.
В качестве иллюстрации рассмотрим работу бензодиазепинов — класса психоактивных веществ, применяющихся в медицине в составе снотворных, седативных, противосудорожных препаратов. Они дают «зеленый свет» каналам, пропускающим хлор, и те начинают открываться чаще. Концентрация хлора внутри нейронов возрастает, в результате чего мембранный потенциал клетки приобретает отрицательное значение и повышается тормозной потенциал. Таким образом, возбудимость нейронов снижается.
Но существуют, как вы явно догадываетесь, и препараты с обратным действием — блокаторы ионных каналов. Блокаторами являются, например, местные анестетики. Проникая в клетку, они закрывают ионные натриевые каналы с внутренней стороны клеточной мембраны и не позволяют ионам натрия войти в клетку. В результате по нервному волокну не передается возбуждение и чувство боли не возникает.
Ферменты
Ферменты (энзимы) — это молекулы белка, выступающие в роли катализаторов для различных биохимических реакций в нашем организме. Они являются лекарственной мишенью для большого количества фармпрепаратов. Есть обширная группа лекарств, которые являются ингибиторами того или иного фермента: они подавляют активность фермента, тем самым регулируя скорость протекания некоторых биохимических реакций.
В главе «Лекарственные формы» я рассказывала о принципах работы НПВП и о том, как именно такие препараты наносят вред слизистой желудка. Как вы помните, речь там шла о ферменте циклооксигеназа (ЦОГ), ответственном за выработку простагландинов — медиаторов воспаления.
НПВП являются ингибиторами ЦОГ, то есть в данном случае молекула действующего вещества связывается с молекулой фермента, угнетает его активность и предотвращает развитие воспалительной реакции, избавляя вас от жара и боли.
Белки-транспортеры
Транспортные белки — это большая группа белков, выполняющих функцию переносчиков лигандов (в нашем случае — молекул действующего вещества) через клеточную мембрану, внутри самой клетки, а также между разными клетками организма.
Транспортные белки играют крайне важную роль в фармакологии: без них невозможно распределение, действие и выведение лекарственных веществ. Лишь небольшое число молекул способно проникать сквозь клеточную мембрану без участия белков-переносчиков.
Белки-переносчики имеют распознающие участки для веществ, которые вырабатываются нашим организмом. Так, к примеру, транспортные белки могут переносить норадреналин и серотонин через пресинаптическую мембрану нервного окончания. А трициклические антидепрессанты блокирует нейрональный захват норадреналина, тем самым повышая его концентрацию в синаптической щели и усиливая его действие на рецепторы.
После того как наше лекарство сделало свое дело, оно не исчезает по волшебству. Оно, словно отработанный материал, выводится из нашего организма.
Следующим важным этапом, предшествующим эвакуации лекарства, является метаболизм.
Глава 9. Метаболизм
Метаболизм (или биотрансформация) — это изменение химической структуры лекарственного вещества и его физико-химических свойств под действием ферментов. В итоге образуются особые метаболиты — водорастворимые вещества, которые легко выводятся из организма.
Что может происходить с лекарством в результате биотрансформации?
1. Лекарственное вещество может быть инактивировано, то есть может утратить свой фармакологический эффект.
2. Лекарственное вещество может трансформироваться в другое активное вещество, и, таким образом, его активность, наоборот, вырастет.
3. Лекарственное вещество может превратиться в токсичный метаболит. Например, токсичны метаболиты у парацетамола и метронидазола. Именно метаболиты-абьюзеры могут вызывать побочные действия.
В сложном процессе биотрансформации главную роль играет печень. Многие лекарства подвергаются в ней активному метаболизму еще до поступления в системный кровоток. Это явление называется эффектом первого прохождения через печень. Ферменты, участвующие в метаболизме, в основном сосредоточены в печени, хотя также присутствуют и в других тканях и органах: в плазме крови, кишечнике, легких, коже. Отдельно стоит здесь упомянуть семейство ферментов цитохром Р450, благодаря которому в нашем организме возможны процессы метаболизма лекарственных веществ и детоксикации.
Иногда случается так, что с первой «фильтрации» через печень вещество не преобразовалось и в неизмененном виде или в форме метаболитов поступает в желчь, а оттуда — в двенадцатиперстную кишку. Часть препарата с содержимым кишечника выводится наружу, а часть повторно абсорбируется и по воротной вене возвращается в печень, снова в желчь и опять в кишечник.
В некоторых случаях производитель принципиально «направляет» лекарство по такому пути для продления терапевтического действия препарата. Некоторые метаболиты ЛС, поступая в кишечник, реактивируются и снова могут воздействовать на организм.
А знаете, почему у разных людей один и тот же препарат может метаболизироваться с разной скоростью? Потому что беречь себя нужно! Если вы устали и не берегли свой организм, он будет обезвреживать лекарственное вещество намного медленней. Но, конечно же, это не единственный фактор. На биотрансформацию лекарственных средств в организме также влияют возраст, пол, окружающая среда, характер питания, заболевания и т. д.
Глава 10. Выведение
Основными органами, участвующими в выведении лекарств и их метаболитов, являются почки и печень. Водорастворимые метаболиты выводятся с мочой. Бóльшая часть лекарств покидает наше тело именно таким образом.
Некоторые лекарственные средства выводятся с желчью в кишечник, например пенициллины и тетрациклины. Часть из них уходит из организма вместе с каловыми массами, а часть подвергается процессу повторной абсорбции — печеночно-кишечной циркуляции.
Реже для выведения лекарств используется только кишечник. Как правило, таким путем элиминируются препараты, плохо всасывающиеся в ЖКТ. В основном их цель — воздействовать на микрофлору кишечника.
Так работает хорошо всем известная «Смекта», ее действующее вещество — диоктаэдрический смектит — не всасывается в организме и в неизмененном виде выводится кишечником.
Через легкие выводятся летучие вещества и газы. Например, препараты для ингаляционного наркоза. Также возможно выведение через слюну и пот.
Особо стоит остановиться на выведении лекарственных веществ через грудное молоко. Как правило, концентрация большинства препаратов в материнском молоке оказывается незначительной и
