כאשר נקשרים לקולטן, ליגנדים ותרופות משפיעים על תא המטרה. ה פעילות מהותית הוא חוזק האפקט הזה. אנטגוניסטים הם בעלי פעילות מהותית של אפס והם נועדו רק למנוע קשירה של ליגנדים אחרים לקולטן המתאים.
מהי הפעילות המהותית?
מנקודת מבט כימית, ליגנדים הם יונים או מולקולות שניתן למשוך לאטומים מרכזיים או ליונים מרכזיים ויוצרים איתם קשר מורכב. מנקודת מבט רפואית, ליגנדים הם חומרים לעיסוק קולטנים אשר לאחר הכריכה לקולטן מפתחים אפקט בתיווך קולטן.
בהקשר זה הפעילות המהותית תואמת את העוצמה שיש לליגנד או תרופת לאחר הכבילה לקולטן מיוחד. לפעמים הפעילות המהותית מעידה גם על חוזק השינוי בתפקוד התא המתרחש כאשר ליגנדים נקשרים לקולטנים.
הפעילות המהותית ממלאת תפקיד מפתח, במיוחד עבור הפרמקודינמיקה. זהו מחקר ההשפעות של תרופות, שהוא ענף של פרמקולוגיה. לדוגמא, ניתן להעריך את יעילותה של תרופה באמצעות פעילותה המהותית.
מקרה מיוחד של פעילות מהותית הוא פעילות סימפטומימטית פנימית, המכונה גם פעילות אגוניסטית חלקית. מונח זה מתייחס במיוחד להשפעה המגרה של חוסמי קולטן β כמו פינדולול על הקולטנים שהוקצו להם.
יש להבחין בין פעילות מהותית לזיקה, המתארת את המשיכה של בני זוג הקשורים. בינתיים, הפעילות המהותית היא לפעמים גם של יעילות הנאום.
פונקציה ומשימה
לכל ligand יש מקום פעולה ספציפי. אתר פעולה זה הוא, למשל, קולטן לקרום התא. ממקום זה מפתח ליגנד לראשונה את השפעתו על התא. יחד עם קולטן, הליגנד מהווה תמיד קומפלקס, מה שמכונה קומפלקס ליגנד-קולטן. ללא היווצרות מורכבת זו, הליגנד אינו יכול לפתח את השפעתו. עם הכריכה, הקומפלקס הנוצר מתווך אפקט סלולרי המשנה את תפקודי התא.
שינוי מבנים תאיים באמצעות תיווך של מתחם הקולטן ליגנד הוא המרכיב המרכזי בפעילות מהותית. לא מדובר ישירות בשינוי עצמו, אלא במדד לחוזק השינויים הסלולריים. בקיצור, הפעילות המהותית היא מדד לחוזק ההשפעה של קשירת ליגנד מסוים לקולטן.
ניתן לחשב את הפעילות המהותית. החישוב מבוסס על הנוסחה IA = Wmax חלקי Emax. בנוסחה זו, IA מייצג פעילות מהותית. Wmax תואם את האפקט המרבי האפשרי של האגוניסט בהתאמה ו- Emax הוא האפקט המרבי שניתן להעלות על הדעת של הכריכה. עם נוסחה זו, הערכים לפעילות מהותית הם תמיד בין אפס לאחד.
מרכיב פעיל או ליגנד עם פעילות מהותית של אפס, ולכן לא מפעיל כל השפעה דרך הכבילה לקולטן. במקרה זה, המכונה החומר הפעיל הוא אנטגוניסט טהור התופס רק את הקולטן וכך מונע מליגנדים אחרים להיקשר לקולטן. אם הפעילות המהותית של מרכיב פעיל היא, לעומת זאת, הכריכה לקולטן משיגה השפעה מקסימאלית. לא ניתן לתאר את הליגנד או החומר הפעיל כאנטגוניסט טהור.
מרכיבים פעילים בעלי פעילות מהותית בין הערכים אפס לאחד מכונים לעתים אגוניסטים חלקיים. המודל הקלאסי מבוסס על ליגנדים "חד-פונקציונליים" הפועלים על הקולטן. למעשה, ליגנד מסוגל להתייחס למסלולי איתות שונים באופן פרטני וספציפי. ליגנדים יכולים גם להשתמש במסלולי איתות שונים במקביל וכך לפעול כאנטגוניסטים ואגוניסטים בו זמנית. מכיוון שהפעילות המהותית של התרופה יכולה להשתנות מרקמה לרקמה.
מחלות ומחלות
הפעילות המהותית רלוונטית בסופו של דבר לכל התרופות. בהקשר זה, יש לעשות הבחנה בין אגוניסטים לאנטגוניסטים. כאמור לעיל, לאנטגוניסטים יש פעילות מהותית של אפס. בהתאם, הם עצמם אינם משפיעים, אלא מעכבים את השפעתם של ליגנדים אחרים של הקולטן.
תרופות כאלה כוללות חוסמי בטא, למשל. החומר הפעיל בתרופות אלו נקשר לקולטני הבטא. בכך הם חוסמים את הקולטנים לכריכה של חומרים אחרים אשר יש לדכא את השפעותיהם. חוסמי הבטא יכולים, למשל, להיקשר ל- ß-adrenoceptors. בעזרת קשר זה הם חוסמים את הקשרים של הורמון הלחץ אדרנלין והמעביר העצבי נוראדרנלין. בדרך זו מעכבים את השפעת החומרים.
באופן זה, החומרים מורידים את קצב הלב במצב מנוחה, למשל. במקביל להרגעה זו, הם גם מעכבים את לחץ הדם. מסיבה זו חוסמי בטא משמשים לטיפול במחלות שונות ומתאימים, למשל, כטיפול תרופתי שמרני ליתר לחץ דם או למחלות לב כליליות. בגלל יעילותם המתועדת היטב ועכשיו מוכחת היטב, חוסמי בטא הם לפעמים התרופות המרשמות ביותר.
אגוניסטים לקולטני דופמין משמשים למשל כחומר פעיל לטיפול במחלת פרקינסון. האגוניסטים של קולטנים אלה כוללים, למשל, את החומרים בודיפין, קברגולין, דיהידרוגוקריפטטין, ליסוריד, פלייפרידון, פרגוליד, פיריבדיל, פרמיפקסול או רופינירול. בשל האפקט המפותח בכריכת הקולטן, הם משפרים את התסמינים האופייניים לפרקינסון, מעל לכל תנועה נוקשה, הפרעות בתנועה, עייפות ביום ורעידות.
