Farmakodynamikk

Farmakodynamikk handler som sagt om hva stoffet gjør med kroppen. Interaksjonen mellom legemiddel eller rusmiddel er spesifikk, og for psykoaktive stoffer er interaksjonen med sentralnervesystemet viktigst. Rusmidler utøver vanligvis sin effekt ved å binde seg til mottakermolekyler, der som oftest er proteiner, for å så utløse en effekt som kan være både hemmende og stimulerende. Mottakermolekyler finnes i hovedsak på ionekanaler, reseptorer (som igjen kan være en del av ionekanaler), transportørproteiner og enzymer.

Ionekanaler: Ionekanaler er proteinkanaler gjennom cellemembraner hvor ioner kan bevege seg mellom utsiden (ekstracellulært) og innsiden (intracellulært). De kan være spenningsstyrte eller reseptorstyrte. Førstnevnte ionekanaler åpner seg ved at den elektriske spenningen over cellemembranen (som bestemmes av konsentrasjonen av negative og positive ioner i og utenfor cellen) endres. Reseptorstyrte ionekanaler åpner seg når et stoff binder seg til den tilhørende reseptoren. Eksempel på et stoff som påvirker ionekanaler er benzodiazepiner, som binder seg til egne bindesteder på klorkanaler og forsterker virkningen av transmitteren GABA.

http://www.neusentis.com/userfiles/ionchannels.jpg

Reseptorer: Reseptorer kan enten være ionotrope eller metabotrope. Ionotrope reseptorer sitter på en ionekanal og utløser en sterk, men meget rask effekt (millisekunder) hvor ioner strømmer inn eller ut av cellen. Metabotrope reseptorer, som er koblet til såkalte G-proteiner, har en effekt som kan vare i minutter og timer. De har et stort antall funksjoner inne i cellen, og kan indirekte føre til åpning av ionekanaler eller tilogmed føre til endret gentranskripsjon. Når et stoff binder seg til en reseptor, endres reseptormolekylets form og funksjon.

Stoffet som binder seg til en reseptor kan være en agonist eller antagonist. En agonist utløser en faktisk effekt ved binding i motsetning til en antagonist som vil blokkere reseptoren og dermed hindre andre stoffer i å binde seg til den. Hvor sterkt agonisten eller antagonisten (kan felles kalles ligander) binder seg til en reseptor, avhenger av affiniteten, altså tiltrekningskraften mellom liganden og et protein (bindestedet på reseptoren). Et stoff med høy affinitet vil dominere virkning hvis gitt samtidig med et stoff med lavere affinitet. Potensen til et stoff avhenger av denne affiniteten og av noe som kalles effekt. Effekt er den funksjonelle responsen et stoff gir etter å ha bundet seg til en reseptor. Med dette kan man måle hvordan agonister varierer i svaret de gir, også når de okkuperer samme antall reseptorer. Agonistene deles i fire grupper: Superagonister, fulle agonister, partielle agonister og inverse agonister.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bd/Efficacy_spectrum.png/320px-Efficacy_spectrum.png

Hos superagonister er effekten sterkere enn hos endogene agonister (derfor er naturlig nok alle superagonister syntetiske). Hos fulle agonister er effekten lik den hos endogene agonister. Hos partielle agonister er effekten svakere enn hos endogene agonister. Partielle agonister kan altså ikke produsere den samme maksimale responsen som fulle agonister, selv når de okkuperer hele befolkningen av reseptorer. En partiell agonist kan faktisk også vise antagonistiske egenskaper. Når både en full agonist og en partiell agonist er til stede (gjerne i høye doser), konkurrerer den partielle agonisten med den fulle om reseptorene og netto respons fra reseptoren vil være lavere enn med en full agonist alene. Inverse agonister som binder seg til reseptorer reverserer den konstituerende aktiviteten til reseptoren. Den har altså den motsatte effekten av en agonist (må ikke blandes med antagonist, som binder seg til en reseptor uten å gi en biologisk respons).

Transportører virker som sagt ved å ta opp transmittere fra synapsen. Dette gjøres for at transmitterne ikke skal få en for sterk og langvarig bindingstid på mottakercellen. Enkelte stoffer, som amfetamin og kokain, virker hemmende på transportører og fører derved til økt mengde transmittere i synapsene.