Фармакология

редактировать
раздел биологии, касающийся лекарств

Фармакология
Ванна с постоянным температурным режимом для изолированных органы Wellcome M0013241.jpg Схематическое изображение ванны для органов, используемой для изучения воздействия изолированных тканей
MeSH Unique IDD010600

Фармакология - это раздел медицины и фармацевтических наук, который занимается изучением лекарств или лекарство действие, где лекарство можно в широком или узком смысле определить как любую искусственную, природную или эндогенную (изнутри организма) молекулу, которая оказывает биохимическое или физиологическое действие на клетку, ткань, орган или организм (иногда слово фармакон используется как термин, охватывающий эти эндогенные и экзогенные биоактивные виды). В частности, это изучение взаимодействий, происходящих между живым организмом и химическими веществами, которые влияют на нормальную или ненормальную биохимическую функцию. Если вещества обладают лечебными свойствами, они считаются фармацевтическими препаратами.

Эта область охватывает состав и свойства лекарств, синтез и дизайн лекарств, молекулярные и клеточные механизмы, механизмы органов / систем, передачу сигналов / клеточную связь, молекулярная диагностика, взаимодействия, химическая биология, терапия, медицинские приложения и антипатогенные свойства. Двумя основными областями фармакологии являются фармакодинамика и фармакокинетика. Фармакодинамика изучает влияние лекарства на биологические системы, а фармакокинетика изучает влияние биологических систем на лекарство. В общих чертах фармакодинамика обсуждает химические вещества с биологическими рецепторами, а фармакокинетика обсуждает абсорбцию, распределение, метаболизм и выведение (ADME) химических веществ из биологических систем.

Фармакология не является синонимом аптеки, и эти два термина часто путают. Фармакология, биомедицинская наука, занимается исследованием, открытием и характеристикой химических веществ, которые демонстрируют биологические эффекты, и выяснением функций клеток и организма по отношению к этим химическим веществам. Напротив, фармацевтика, профессиональная служба здравоохранения, занимается применением принципов, извлеченных из фармакологии, в своих клинических условиях; будь то распределительная или клиническая помощь. В любой области основной контраст между ними заключается в различии между непосредственным уходом за пациентом, фармацевтической практикой и областью научных исследований, движимой фармакологией.

Содержание
  • 1 Этимология
  • 2 История
  • 3 Разделы
    • 3.1 Системы тела
    • 3.2 Клиническая практика и открытие лекарств
      • 3.2.1 Открытие лекарств
    • 3.3 Более широкий контекст
    • 3.4 Новые области
  • 4 Теория фармакологии
    • 4.1 Системы, рецепторы и лиганды
    • 4.2 Фармакология
    • 4.3 Фармакокинетика
  • 5 Администрирование, политика в отношении лекарственных средств и безопасность
    • 5.1 Политика в отношении лекарственных средств
  • 6 Общество и образование
    • 6.1 Общества и управление
    • 6.2 Образование
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки
  • 10 Дополнительная литература
Этимология

Слово «фармакология» происходит от греческого φάρμακον, фармакон, «лекарство, яд, (паранормальное явление) | -λογία, -logia «изучение», «знание о» (ср. этимологию аптеки ). Pharmakon относится к Pharmakos, ритуальному жертвоприношению или изгнанию человек козел отпущения или жертва в древнегреческой религии.

История
Естественное происхождение опиум из opiu m мак использовался в качестве наркотика еще до 1100 г. до н.э. Основной активный компонент опия, морфин, был впервые выделен в 1804 году и теперь известен как агонист опиоидов..

Истоки клинической фармакологии уходят корнями в средние века, с фармакогнозии и Авиценны Канон медицины, Комментарий Петра Испанского к Исааку и Комментарий Иоанна Святого Амандского к Посвященному Николая. Ранняя фармакология фокусировалась на травах и природных веществах, в основном растительных экстрактах. Лекарства были собраны в книги под названием фармакопеи. Необработанные наркотики использовались с доисторических времен в качестве приготовления веществ из природных источников. Однако активный ингредиент неочищенных лекарственных средств не очищается, и вещество фальсифицировано другими веществами.

Традиционная медицина различается в зависимости от культуры и может быть специфической для конкретной культуры, например, в традиционной китайской, монгольской, тибетской и Корейская медицина. Однако многое из этого с тех пор было расценено как лженаука. Фармакологические вещества, известные как энтеогены, могут иметь духовное и религиозное применение и иметь исторический контекст.

В 17 веке английский врач Николас Калпепер переводил и использовал фармакологические тексты. Калпепер подробно рассказал о растениях и условиях, которые они могут лечить. В 18 веке большая часть клинической фармакологии была основана на работах Уильяма Уизеринга. Фармакология как научная дисциплина не получила дальнейшего развития до середины XIX века на фоне большого биомедицинского возрождения того периода. До второй половины девятнадцатого века удивительная сила и специфичность действия таких препаратов, как морфин, хинин и дигиталис, объяснялись расплывчато и со ссылками. к необычным химическим способностям и сродству к определенным органам или тканям. Первое отделение фармакологии было основано Рудольфом Буххаймом в 1847 году в знак признания необходимости понять, как терапевтические препараты и яды вызывают свое действие. Впоследствии первый факультет фармакологии в Англии был основан в 1905 году в Университетском колледже Лондона.

Фармакология, разработанная в XIX веке как биомедицинская наука, применяющая принципы научные эксперименты в терапевтических контекстах. Развитие методов исследования продвинуло фармакологические исследования и понимание. Разработка препарата ванночки для органов, в которой образцы тканей подключаются к записывающим устройствам, таким как миограф, а физиологические реакции регистрируются после применения лекарства, позволила проанализировать влияние лекарств на ткани. Разработка анализа связывания лиганда в 1945 г. позволила количественно определить сродство связывания лекарственных средств с химическими мишенями. Современные фармакологи используют методы из генетики, молекулярной биологии, биохимии и другие передовые инструменты для преобразования информации о молекулярных механизмах и мишенях в методы лечения, направленные против болезней, дефектов или патогены, и создавать методы профилактики, диагностики и, в конечном итоге, персонализированной медицины.

Подразделения

Дисциплины фармакологии можно разделить на множество дисциплин, каждая из которых имеет конкретную направленность.

Системы организма

Фармакология занимается множеством тем, включая нейрофармакологию, почечную фармакологию, человеческий метаболизм, внутриклеточный метаболизм и внутриклеточную регуляцию

Фармакология может также сосредоточиться на конкретных системах, составляющих организм. Подразделения, связанные с системами организма, изучают влияние лекарств на различные системы организма. К ним относятся нейрофармакология, центральная и периферическая нервная система ; иммунофармакология в иммунной системе. Другие разделы включают сердечно-сосудистую, почечную и эндокринную фармакологию. Психофармакология - это исследование использования препаратов, влияющих на психику, разум и поведение (например, антидепрессанты), при лечении психических расстройств (например, депрессии). Он включает в себя подходы и методы из нейрофармакологии, поведения животных и поведенческой нейробиологии, а также интересуется поведенческими и нейробиологическими механизмами действия психоактивных препаратов. Смежная область нейропсихофармакологии сосредотачивается на эффектах лекарств при пересечении нервной системы и психики.

Фармакометаболомика, также известная как фармакометабономика, - это область, которая проистекает из метаболомики, количественного определения и анализа метаболитов, вырабатываемых организмом. Он относится к прямому измерению метаболитов в жидкостях организма человека с целью прогнозирования или оценки метаболизма фармацевтических соединений и лучшего понимания фармакокинетики профиль препарата. Фармакометаболомика может применяться для измерения уровней метаболита после введения лекарственного средства, чтобы контролировать влияние лекарства на метаболические пути. Фармакомикробиомика изучает влияние вариаций микробиома на расположение, действие и токсичность лекарств. Фармакомикробиомика изучает взаимодействие между лекарствами и микробиомом кишечника . Фармакогеномика - это применение геномных технологий для открытия лекарств и дальнейшей характеристики лекарств, связанных со всем геномом организма. Что касается фармакологии, касающейся отдельных генов, фармакогенетика изучает, как генетическая изменчивость вызывает разные реакции на лекарства. Фармакоэпигенетика изучает лежащие в основе эпигенетические паттерны маркировки, которые приводят к изменчивости реакция человека на лечение.

Клиническая практика и открытие лекарств

Токсиколог, работающий в лаборатории

Фармакология может применяться в клинических науках. Клиническая фармакология - это фундаментальная фармакология, сфокусированная на применении фармакологических принципов и методов в медицинской клинике, а также на уходе за пациентами и его результатах. Примером этого является позология, которая представляет собой исследование того, как дозируются лекарства.

Фармакология тесно связана с токсикологией. И фармакология, и токсикология - это научные дисциплины, которые сосредоточены на понимании свойств и действия химических веществ. Однако фармакология подчеркивает терапевтические эффекты химических веществ, обычно лекарств или соединений, которые могут стать лекарствами, тогда как токсикология - это изучение побочных эффектов химических веществ и оценка риска.

Фармакологические знания используются для рекомендаций фармакотерапии в медицине и фармации.

Открытие лекарств

Открытие лекарств - область исследований, связанных с созданием новых лекарств. Он охватывает подполя дизайн лекарств и разработка. Открытие лекарств начинается с дизайна лекарств, который представляет собой изобретательный процесс поиска новых лекарств. В самом простом смысле это включает в себя создание молекул, которые комплементарны по форме и заряду данной биомолекулярной мишени. После того, как соединение-свинец было идентифицировано посредством открытия лекарств, разработка лекарств включает в себя выпуск лекарства на рынок. Открытие лекарств связано с фармакоэкономикой, которая является субдисциплиной экономики здравоохранения, которая рассматривает ценность лекарств. Фармакоэкономика оценивает стоимость и преимущества лекарств, чтобы определять оптимальное распределение ресурсов здравоохранения.. Методы, используемые для открытия, составления, производства и контроля качества открытия лекарств, изучаются фармацевтической инженерией, отраслью инженерии. Фармакология безопасности специализируется на обнаружении и исследовании потенциальных нежелательных эффектов лекарств.

Схема цикла открытия лекарств Изображение выше содержит интерактивные ссылки Цикл открытия лекарств

Разработка лекарств является жизненно важной задачей для медицины, но также имеет сильные экономические и политические последствия. Чтобы защитить потребителя и предотвратить злоупотребления, многие правительства регулируют производство, продажу и применение лекарств. В Соединенных Штатах основным органом, регулирующим фармацевтические препараты, является Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов ; они обеспечивают соблюдение стандартов, установленных Фармакопеей США. В Европейском Союзе основным органом, регулирующим фармацевтические препараты, является EMA, и они обеспечивают соблюдение стандартов, установленных Европейской фармакопеей.

Метаболическая стабильность и реактивность Библиотека лекарственных соединений-кандидатов должна быть оценена на предмет метаболизма лекарств и токсикологических исследований. Было предложено множество методов количественного прогнозирования метаболизма лекарств; Одним из примеров недавнего вычислительного метода является SPORCalc. Незначительное изменение химической структуры лекарственного соединения может изменить его лечебные свойства в зависимости от того, как изменение относится к структуре субстрата или рецепторного участка, на который оно действует: это называется структурной зависимостью активности (SAR). Когда полезная активность будет определена, химики создадут множество подобных соединений, называемых аналогами, чтобы попытаться максимизировать желаемый лечебный эффект (я). Это может занять от нескольких лет до десяти и более лет и стоит очень дорого. Также необходимо определить, насколько безопасно употреблять лекарство, его стабильность в организме человека и наилучшую форму для доставки в желаемую систему органов, такую ​​как таблетка или аэрозоль. После обширных испытаний, которые могут занять до шести лет, новое лекарство готово к маркетингу и продаже.

Из-за этих длительных сроков и из-за того, что из каждых 5000 потенциальных новых лекарств обычно только одно будет когда-либо достигнуто открытый рынок, это дорогостоящий способ ведения дел, часто стоящий более 1 миллиарда долларов. Чтобы окупить эти затраты, фармацевтические компании могут предпринять ряд мер:

  • Тщательно изучить спрос на свой потенциальный новый продукт, прежде чем тратить средства компании.
  • Получить патент на новое лекарство, не позволяющее другим компаниям его использовать. производство этого лекарства в течение определенного времени.

Закон обратной выгоды описывает взаимосвязь между терапевтическими преимуществами лекарства и его маркетингом.

При разработке лекарств необходимо учитывать эффект плацебо, чтобы оценить истинную терапевтическую ценность препарата.

При разработке лекарств используются методы от медицинской химии до химического дизайна лекарств. Это совпадает с биологическим подходом к поиску целей и физиологических эффектов.

Более широкие контексты

Фармакологию можно изучать в более широких контекстах, чем физиология людей. Например, фармакоэпидемиология касается вариаций эффектов лекарств в группах населения или между ними, это мост между клинической фармакологией и эпидемиологией. Фармакоэкология или экологическая фармакология - это исследование воздействия использованных фармацевтических препаратов и средств личной гигиены (PPCP) на окружающую среду после их удаления из организма. Здоровье человека и экология тесно связаны, поэтому экологическая фармакология изучает экологическое воздействие лекарств и фармацевтических препаратов и предметов личной гигиены на окружающую среду.

Наркотики также могут иметь этнокультурное значение, поэтому этнофармакология изучает этнические и культурные аспекты фармакологии.

Новые области

Фотофармакология - это новый подход в медицине, в котором лекарства активируются и дезактивируются светом. Энергия света используется для изменения формы и химических свойств лекарства, что приводит к различной биологической активности. Это делается для того, чтобы в конечном итоге контролировать, когда и где лекарства проявляют обратимую активность, чтобы предотвратить побочные эффекты и загрязнение лекарствами окружающей среды.

Теория фармакологии
Трио кривых доза-ответ. Кривые "доза-реакция" широко изучаются в фармакологии.

Изучение химических веществ требует глубоких знаний о пораженной биологической системе. С увеличением знаний в области клеточной биологии и биохимии область фармакологии также существенно изменилась. Благодаря молекулярному анализу рецепторов стало возможным разработать химические вещества, которые действуют на специфические клеточные сигнальные пути или метаболические пути, воздействуя непосредственно на рецепторы клеточной поверхности (которые модулируют и опосредуют клеточные сигнальные пути, контролирующие клеточную функцию).

Химические вещества могут иметь фармакологически значимые свойства и эффекты. Фармакокинетика описывает влияние организма на химическое вещество (например, период полувыведения и объем распределения ), а фармакодинамика описывает действие химического вещества. воздействие на организм (желаемое или токсичное ).

Системы, рецепторы и лиганды

холинергический синапс. Мишени в синапсах можно модулировать фармакологическими средствами. В этом случае холинергические (такие как мускарин ) и холинолитики (такие как атропин ) нацелены на рецепторы; ингибиторы транспортера (такие как гемихолин ) целевые мембранные транспортные белки и антихолинэстеразы (такие как зарин ) целевые ферменты

Фармакология обычно изучены в отношении конкретных систем, например эндогенных нейромедиаторных систем. Основные системы, изучаемые в фармакологии, можно разделить на категории по их лигандам и включают ацетилхолин, адреналин, глутамат, ГАМК <48.>, дофамин, гистамин, серотонин, каннабиноид и опиоид.

Молекулярные мишени в фармакологии включают рецепторы , ферменты и мембранные транспортные белки. На ферменты можно воздействовать ингибиторами ферментов. Рецепторы обычно делятся на категории по структуре и функциям. Основные типы рецепторов, изучаемые в фармакологии, включают рецепторы, связанные с G-белком, лиганд-зависимые ионные каналы и рецепторные тирозинкиназы.

Фармакология

Фармакодинамика определяется как организм реагирует на препараты. Фармакологические модели включают уравнение Хилла, уравнение Ченга-Прусоффа и регрессию Шильда. Теория фармакодинамики часто исследует аффинность связывания лигандов с их рецепторами.

Лекарство имеет узкий или широкий терапевтический индекс, определенный коэффициент безопасности или терапевтическое окно. Это описывает соотношение желаемого эффекта к токсическому эффекту. Соединение с узким терапевтическим индексом (близким к единице) оказывает желаемый эффект в дозе, близкой к его токсической дозе. Соединение с широким терапевтическим индексом (более пяти) проявляет желаемый эффект при дозе, существенно меньшей его токсической дозы. Препараты с узким диапазоном доз труднее дозировать и вводить, и им может потребоваться мониторинг терапевтического препарата (например, варфарин, некоторые противоэпилептические средства, аминогликозиды антибиотики ). Большинство противоопухолевых раковых препаратов имеют узкую терапевтическую границу: токсические побочные эффекты почти всегда встречаются при дозах, используемых для уничтожения опухолей.

Действие лекарств можно описать с помощью аддитивности Loewe.

Фармакокинетика

Фармакокинетика - это исследование всасывания, распределения, метаболизма и выведения лекарственных средств организмом.

При описании фармакокинетических свойств химического вещества, которое является активным ингредиентом или активный фармацевтический ингредиент (API), фармакологи часто интересуются L-ADME:

  • Liberation - как API распадается (для твердых пероральных форм (разложение на более мелкие частицы), диспергируется или растворяется из лекарства?
  • Поглощение - Как АФИ абсорбируется (через кожу, кишечник, слизистую оболочку рта )?
  • Распределение - Как АФИ распространяется по организму?
  • Метаболизм - Преобразуется ли АФИ в организме химически и в какие вещества. Это ctive (тоже)? Могут ли они быть токсичными?
  • Экскреция - Как выделяется АФИ (с желчью, мочой, дыханием, кожей)?

Метаболизм лекарства оценивается с помощью фармакокинетики и важен при исследованиях и назначении лекарств.

Администрация, политика в отношении лекарственных средств и безопасность

Политика в отношении лекарственных средств

В США действует Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) отвечает за создание руководств по разрешению и применению лекарственных средств. FDA требует, чтобы все одобренные препараты соответствовали двум требованиям:

  1. Лекарство должно быть признано эффективным против заболевания, для которого оно запрашивает одобрение (где «эффективный» означает только то, что препарат действует лучше, чем плацебо или конкуренты, по крайней мере, в два испытания).
  2. Препарат должен соответствовать критериям безопасности, поскольку он подлежит испытаниям на животных и контролируемым людям.

Для получения одобрения FDA обычно требуется несколько лет. Тестирование, проводимое на животных, должно быть обширным и включать несколько видов, чтобы помочь в оценке как эффективности, так и токсичности препарата. Дозировка любого лекарственного препарата, одобренного для использования, должна находиться в диапазоне, в котором лекарство оказывает терапевтический эффект или желаемый результат.

Безопасность и эффективность отпускаемых по рецепту лекарств в США составляет регулируется федеральным законом о маркетинге рецептурных лекарств 1987 г..

Агентство по регулированию лекарственных средств и товаров медицинского назначения (MHRA) играет аналогичную роль в Великобритании.

Medicare Part D - это план по рецептурным лекарствам в США.

Закон о маркетинге рецептурных лекарств (PDMA) - это закон, связанный с политикой в ​​области лекарственных средств.

Рецептурные препараты - это лекарства, регулируемые законодательством.

Общества и образование

Общества и администрация

Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии, Федерация европейских фармакологических обществ и Европейская ассоциация клинической фармакологии и терапии - это организации, представляющие стандартизацию и регулирование клинической и научной фармакологии.

Разработаны системы медицинской классификации лекарственных средств с фармацевтическими кодами. К ним относятся Национальный код лекарственных средств (NDC), вводимый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.; Идентификационный номер лекарственного средства (DIN), вводимый Министерством здравоохранения Канады. в соответствии с Законом о пищевых продуктах и ​​лекарствах ; Регистрация лекарств в Гонконге, администрируемая фармацевтической службой Министерства здравоохранения (Гонконг) и Национальный индекс фармацевтических продуктов в Южной Африке. Также были разработаны иерархические системы, в том числе Система анатомо-терапевтической химической классификации (AT или ATC / DDD), администрируемая Всемирной организацией здравоохранения ; Общий идентификатор продукта (GPI), иерархический классификационный номер, опубликованный MediSpan и SNOMED, ось C. Ингредиенты лекарств классифицированы по Уникальному идентификатору ингредиентов.

Образованию

Изучение фармакологии частично совпадает с биомедицинскими науками и является изучением воздействия лекарств на живые организмы. Фармакологические исследования могут привести к открытиям новых лекарств и способствовать лучшему пониманию физиологии человека . Студенты, изучающие фармакологию, должны иметь подробные практические знания по аспектам физиологии, патологии и химии. Современная фармакология является междисциплинарной и относится к биофизическим и вычислительным наукам, а также аналитической химии. Фармацевт должен быть хорошо вооружен знаниями по фармакологии для применения в фармацевтической практике и фармацевтических исследованиях. А фармакологи обычно работают в лабораторных условиях. Фармакологические исследования важны для академических исследований (медицинских и немедицинских), частных промышленных позиций, научных статей, научных патентов и законов, консультаций, биотехнологий и фармацевтики, алкогольной промышленности, пищевой промышленности, судебной медицины / правоохранительных органов, общественного здравоохранения и экологические науки. Фармакология часто преподается студентам фармацевтических и медицинских факультетов в рамках учебной программы Медицинской школы.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с фармакологией.
Дополнительная литература
Последняя правка сделана 2021-06-01 11:52:52
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте