Pharmakologie und Toxikologie 2
Pharmakologie und Toxikologie 2, 4. Semester Biotechnologie ZHAW Wädenswil. Bei Fragen oder Korrekturen an silvannessler@gmail.com
Pharmakologie und Toxikologie 2, 4. Semester Biotechnologie ZHAW Wädenswil. Bei Fragen oder Korrekturen an silvannessler@gmail.com
Welche biochemischen Prozesse laufen beim Drogenkonsum ab?
Alle abhängig machende Droge lösen direkt oder indirekt eine Erhöhung der Dopaminkonzentration im mesolimbischen System aus.
Welche biochemischen Angriffspunkte gibt es von Drogen?
Drogen greifen oft die dopaminergen (Dopaminausschüttende Nervenzellen) an. Dort wird der Dopamin 1 oder 2 Rezeptor aktiviert, die Wiederaufnahme/der Abbau von Dopamin gehemmt oder die Ausschüttung erhöht.
Wieso entwickelt sich eine Drogenabhängigkeit (auf Basis der Belohnungstheorie)?
Abhängig machende Drogen lösen eine Belohnung aus, wenn sie eingenommen wird. Dies wie durch die Erhöhung des Dopaminspiegels erreicht. Evolutionär gesehen, strebt der Mensch nach diesen Belohnungen, die normalerweise bei Essen, Sex etc. ausgeschüttet werden. Diese «positive reinforcement» der Droge wird zusätzlich durch das «negative reinforcement» der Entzugssymptome verstärkt.
Welches sind die wichtigsten Suchtstoffe (Substanzgruppen)?
Morphin-Typ
Alkohol-Typ
Benzodiazeptin-Typ
Kokain-Typ
Amphetamin-Typ
Cannabis-Typ
Halluzinogen-Typ
Wieso ist eine Drogensucht schwierig zu therapieren?
Schon einmalige Einnahme kann Rezeptoren langfristig verändern. Weiter spielen die Umstände des Süchtigen eine wichtige Rolle.
Wie kann man Drogen mit einem immunologischen Schnelltest nachweisen?
Mit spezifischen Antikörpern werden die Drogen gebunden, wobei sie ihre Farbe verändern. Im Kit enthalten sind Drogenkonjugate, die mit der allfälligen Droge kompetitiv um die Bindungsstelle konkurrieren. Wenn die Droge in einer Konzentration, die höher als der Grenzwert liegt, vorhanden ist, wird keine Farbbande sichtbar.
Wie kann die Konzentration eines Stoffes mit seinem Löslichkeitsprodukt p_L berechnet werden?
Am Beispiel von Eisen:
\(x = [Fe^{3+}]\) und \(y = [OH^{-}]\). In die Gleichung \(x\cdot y^3= L = 10^{-37,3}\) einsetzen und nach x auflösen.
Y ist zur 3. Potenz, weil jedes Fe-Ion von drei OH-Ionen umgeben ist.
Was beschreibt das Verteilungsvolumen eines Xenobiotikas?
Das Verteilungsvolumen beschreibt das Verhältnis zwischen der Substratmenge A, die im gesamten Organismus vorhanden ist und der Plasmakonzentration C des Wirkstoffs.
\(V = {A \over C}\)
Wie verhält sich das Verteilungsvolumen eines Xenobiotikas im Plasma und im Gewebe nach der Applikation?
In der Initialen Phase befindet sich die gesamte Menge im Plasma, bevor ein steady-state erreicht wird. In der Eliminationsphase sinkt der Plasmaspiegel wieder ab.
Welche Reaktionen katalysieren Monooxygenasen?
Monooxygenasen wie das CYP450 hängen dem Xenobiotika ein Sauerstoffmolekül an.
Welche Reaktion katalysieren Epoxidhydrolasen?
Epoxidhydrolasen hydrolisieren Epoxide zu Dihydriolen.
Welche Reaktion katalysieren UDP-Glucoronosyltransferasen?
UDP-Glucoronosyltransferasen katalysieren den transfer von Glucoronsäure an das Xenobiotika.
Welche Reaktion katalysieren Sulfotransferasen?
Sulfotransferasen katalysieren den transfer von aktiviertem Sulfat an das Xenobiotika.
Welche Reaktion katalysieren N-Acetyltransferasen?
N-Acetyltransferasen katalysieren den transfern von aktiviertem Acetat an das Xenobiotika.
Welche Reaktion katalysieren Glutathion-S-Transferasen?
Glutathion-S-Transferasen katalysieren den Transfer von Glutathion auf ds Xenobiotika.
Welche Promis gibt es unter den CYP-Enzymen?
- CYP2D6: wirkt bei 25 % der Wirkstoffe als Verstoffwechsler
- CYP3A4: machen 30 % des hepatischen (in der Leber) CYP aus
Wie kann die Enzymaktivität von Enzyme, die Fremdstoffe metabolisieren beeinfluss werden?
- Erhöhung der Expression (Induktion)
- Reduktion der Expression (Reprimierung)
- Aktivierung der Enzymfunktion (tuning)
- Inhibierung der Enzymfunktion (allosterische Inhibition)
Wie läuft der Metabolismus von Alkohol ab?
Ethanol wird zunächst von der Alkoholdehydrogenase zu Acetaldehyd metabolisiert. Anschliessend wird das Acetaldehy von der Aldehyddehydrogenase zu Essigsäure umgewandelt.
Wie wird Morphium metabolisiert?
- Ausgeprägter First Pass Effekt nach oraler Gabe (20 - 40 %)
- Hauptsächlich in der Leber metabolisiert
- UDP-Glucoronosyltransferase hängt Glucoronsäure an
- 60 % von Morphium wird in M3G (morphine-3-glucuronide) metabolisiert, etwa 10 % zu M6G morphine-6-glucuronide)
Wie kann die Geschwindigkeit der Biotransformation berechnet werden?
\(v = {v_{max} \cdot C \over K_m + C }\)
v_max = Maximale Enzymkinetik
C = Konzentration
K_m = Michaelis-Konstante, bei der die Hälfte der maximalen Geschwindigkeit erreicht wird
Womit beschäftigt sich die Toxikokinetik? Womit die Toxikodynamik?
Toxikokinetik:
- Was macht der Organismus mit einer Substanz?
Toxikodynamik:
- Was macht die Substanz mit dem Organismus?
- Welche Wirkungen werden durch die Substanz im Körper verursacht?
- Wie werden diese Wirkungen ausgelöst?
Wie verläuft eine Vergiftung von der Giftquelle bis hin zur toxischen Wirkung und aus welche Phasen gehören dazu?
Definiton Toxikodynamik
Die Toxikodynamik ist die Lehre von der Beeinflussung biologischer Funktionen oder Strukturen durch toxische
Stoffe am Wirkort.
umfasst
- Art der Wirkung
- Ort der Wirkung
- Wirkungsstärke (Potenz)
- Wirkungsmechanismus
In welche drei Hauptarten lassen sich toxische Wirkungen unterscheiden?
- Akute Wirkung / Chronische Wirkung
- Lokale Wirkung / Systemische Wirkung
- Reversible Wirkung / Irreversible Wirkung
--> Grenzen sind nicht absolut zu ziehen
--> Paracelsus: Denn allein die Dosis macht, dass ein Gift kein Gift ist
Welche Kurven werden in der Pharmakokinetik untersucht? Welche in der Pharmakodynamik?
Was sind Dosis-Wirkungskurven?
Quantitative Dosis-Wirkungs-(D/W-)-Beziehungen liefern den Zusammenhang zwischen der wirksamen Konzentration einer Substanz
und der Intensität oder Häufigkeit der untersuchten Wirkung.
--> Ableiten informativer Kennzahlen
zB ED50 bzw EC50, LD50, therapeutische Breite, maximale Wirkstärke (Potenz)
ED50 (mittlere Effektivdosis): Dosis oder Konz. bei der die Hälfte der Maximalwirkung erreicht wurde
LD50 (letale Dosis): Dosis bei der 50% der Versuchstiere sterben
Was ist die therapeutische Breite und wie wird sie bestimmt?
Ein Mass für die Sicherheit zwischen therapeutischer und toxischer Wirkung
therapeutischer Index (TI): LD50/ED50
Was kann man aus der Steilheit einer Dosis-Wirkungsbeziehung ablesen?
Aus der Steilheit der Dosis-Wirkungskurve kann man die Änderung der Wirkung bei einer
bestimmten Dosisänderung ablesen.
Erwünscht sind möglichst flache Kurve --> höhere Dosierungsgenauigkeit (Dosiserhöhung erzielt kleine Wirkungssteigerung)
Wieso kann die Angabe der therapeutischen Breite bzw. des Index zu Fehlschlüssen führen?
- Der Quotient LD50/ED50 ist nicht immer aussagekräftig
--> siehe Bild: egal welche Kombination der blauen Wirkungskurven mit roten Letalitätskurven (AC/BD oder AD/BC) der Index ergibt 1000, der Wirkstoff ist allerdings unterschiedlich gefährlich (Kurve A/C --> Maximalwirkung erreicht ohne Letalität, Kurve B/D --> bereits 20% der Tiere sterben bei minimalster Dosierung) - Möglichkeit der Nutzung von Alternativquotienten (zB ED75/LD25).
- Sind die Kurvenverläufe allerdings nicht parallel, sind auch alternative Quotienten nicht aussagekräftig
--> Wichtig ist es dann die Kurvenverläufe zu kennen
Welche biochemischen Angriffspunkte toxischer Substanzen gibt es?
- Interaktion mit Enzymen oder fktl. Proteinen (zB mit Na,K-ATPase)
- Störung biochemischer Reaktionskaskaden (zB Störung Glykolyse, oxid. Phosphorylierung, Störung Proteinbiosynthese)
- Interaktion mit DNA, RNA (zB Actinomycin D bei DNA, Amanitin bei RNA)
- Störung Plasmamembranintegrität (zB Tenside, Peroxide)
In welche Hauptwirkungsmechanismen werden Xenobiotika unterschieden?
(Xenobiotika: nicht natürlich gebildete Stoffe, dem biologischen Stoffwechsel fremd)
- Unspezfisiche Interaktionen mit dem Organismus/Zellbestandteilen (z.B. Radikale, reaktive Metabolite etc., müssen elektrophile, lipophile oder hydrophile Eigenschaften aufweisen)
- Spezifische Interaktionen von Substanzen (Wirken an Rezeptoren, Enzymen etc.)
Mit welchem Angriffspunkten interagieren Xenobiotika?
Hauptangriffspunkte sind Rezeptoren!
- G-Proteingekoppelte Rezeptoren
- Ionenkanäle
- Enzymrezeptoren
- Rezeptoren mit gekoppelter Enzymaktivität
- Intrazelluläre Rezeptoren
Welche zwei verschiedenen Arten von Acetylcholinrezeptoren gibt es? Auf welchen Arten kann ein Giftstoff diesen Rezeptor beeinflussen?
- Nikotinerger Acetylcholinrezeptor (Angriffspunkt für Nikotin)
- Muskarinerger Acetylcholinrezeptor (zuständig für die Kontraktion der glatten Muskulatur)
Beeinflussung der Acetylcholinrezeptoren über
- Bindung an Rezeptor --> Antagonismus
- Abbau des Acetylcholin im synaptischen Spalt
- Blockierung des Enzyms Acetylcholinesterase (zuständig für die Hydrolyse von Acetylcholin) --> als Folge kommt es zur Überstimulierung
Wie kann ein Cyanid-Ion die mitochondriale Atmungskette hemmen?
Bindung an die Eisenionen in Proteinkomplex 4
--> Sauerstoff kann nicht reduziert werden
--> Hypoxie und Erstickung
(Beispiel für eine Hemmung von Enymen über ein Giftstoff)
Wie kann ein Fremdstoff mit dem Zytokselett interagieren?
Ein Beispiel ist Colchicin (Hauptalkaloid der Herbstzeitlosen (Wiesensafran))
--> bindet an Mikrotubuli, blockiert somit den Aufbau des Spindelapparates
Welche Art von Verbindungen gehen unspezifische toxische Wirkungen mit Zellbestandteilen ein? Mit was gehen diese eine Wechselwirkung ein? Welche Voraussetzung müssen diese aufweisen?
Art von Verbindungen: Reaktive Verbindungen zB freie Radikale, reaktive Metaboliten, durch UV Licht aktivierte Substanzen
Wechselwirkung mit: zellulären Makromolekülen zB Nukleinsäuren, Proteine
Voraussetzung: elektrohil, lipophil, hydrophil
Wie äussert sich die Wirkung von spezifischen oder unspezifischen Xenobiotika meistens?
Auf zellulärer Ebene sind toxische (spezifische und unspezifische) Wirkungen häufig als Hemmung der Zellproliferation erkennbar --> praktisch alle Gifte zeigen diese Hemmwirkung ab einer bestimmten Konzentration
Über welche 3 Arten kann die Hemmung der Zellproliferation zustande kommen?
1.) Störung Zellreifung/Zelldifferenzierung (zB Die Reifung und Differenzierung von Knochenmarkzellen)
2.) Hemmung Zelladhäsion und Zellaggregation (zB Stören von Zell-Zell Interaktionen mit Komplexbildnern wie EDTA --> binden Ca2+-Ionen, relevant für Zellinteraktionen)
3.) Hemmung Signalübertragung (Hemmen von Second messenger Systemen, welche die Signaltransduktionskaskade steuern)
Wie steht die These von Paracelsus mit der modernen Giftdefinition in Verbindung?
Paracelsus definiert, dass jeder Stoff ein Gift ist und es deshalb nur auf die Dosis des entsprechenden Gifts ankommt, ob sich eine toxische Wirkung entfalten kann. Nach der moderenen Definition eines Giftes sind nur Stoffe, die bei einer geringen Dosis eine toxische Wirkung entfalten ein Gift.
Wie wird die Gefährlichkeit eines Stoffes bestimmt?
Versuchstieren werden die jeweiligen Stoffe verabreicht und damit der LD50 Wert bestimmt. Der LD50 Wert sagt aus, bei welcher Dosis die Hälfte der Versuchstiere innerhalb von 14 Tagen stirbt.
Dabei werden verschiedene Resorptionsraten unterschieden (Oral, Dermal, als Aerosol)
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Flashcards
Auf welchen zwei Wegen kann die Gerinnungskaskade aktiviert werden?
- Exogene Aktivierung
- Endogene Aktivierung
Was ist das Ziel der Wundheilung und wie läuft diese ab? (möglicherweise Exkurs)
Ziel der Wundheilung ist es, Gewebe nach einer Verletzung wieder in voller Funktionsfähigkeit wiederherzustellen. Sie lässt sich in drei Phasen einteilen:
- Inflammationsphase:
- Rötung, Schwellung Schmerz etc. Heilungsprozess beginnt, Immunsystem verhindert eine mikrobielle Besiedelung. Dauer 4 -6 Tage.
- Proliferationsphase
- Granulationsgewebe füllt die Wunde, Fibroblasten bilden Kollagen um neues Gewebe zu stärken, Wundrand kontraktiert, Epithelzellen migrieren vom Wundrand aus. Dauer 4 - 24 Tage.
- Regenerationsphase
- gefüllte Wunde wird bedeckt und gestärkt, Narbengewebe kann sich bilden
Wie können Fremdstoffe toxisch auf das Blut und blutbildende Organe wirken?
Fremdstoffe können Knochenmarkszellen angreifen und damit die Hämatopoese stören. weiter können Fremdstoffe zirkulierende Blutzellen schädigen. Man unterscheidet die toxischen Wirkungen wie folgt:
- Stammzellenschädigung, Leukämie
- tox. Wirkungen auf Granulozyten (Schwächung Immunsystem)
- tox. Wirkungen auf Erythrozyten (Blutarmut, Hypoxie)
- tox. Wirkungen auf Thrombozyten (Gerinnungsstörungen)
Welches sind die Erscheinungsformen von toxischen Schädigungen der Knochenmarkszellen?
Eine Schädigung kann einerseits eine Leukämie verursachen oder zur Anämie führen, wenn die Proliferation der Zellen gehemmt wird oder diese abgetötet werden.
Was versteht man unter Hämatotoxizität?
Die Hämatotoxizität beschreibt die toxische Wirkung auf das Blutsystem.
Was versteht man unter Panzytopenie, Granulozytopenie und Thrombozytopenie?
Wen Knochenmarksstammzellen abgetötet werden, kann die zunächst kompensiert werden, da nur etwa 10 % der Zellen sich in proliferierendem Stadium befinden. Wenn die Anzahl jedoch unter 10 % fällt, kommt es zur Panzytopenie, also zur Abnahme der weissen und roten Blutkörperchen und der Thrombozyten.
Innerhalb von Tagen kommt es zur Granulozytopenie, innerhalb von 1 bis 2 Wochen zur Thrombozytenpenie und nach Monaten zum Erythroztenmangel.
Wann treten toxische Schädigungen auf Knochenmarkszellen auf?
- Für viele Fremdstoffe sind die Mechanismen für eine Knochenmarksschädigung unbekannt.
- Durch eine Aktivierung des Fremdstoffes kann dieser reaktiver gemacht werden, wodurch eine toxische Wirkung entstehen kann. (z.B. durch anhängen von OH-Gruppen)
Wie sieht die toxische Wirkung von Chloramphenicol aus?
Chloramphenicol hemmt Ribosome von Prokaryoten, kann aber auch die mitochondrialen eukaryotischen Ribosome hemmen. Neugeborene können Chloramphenicol nicht gut metabolisieren, was zur Funktionsstörung der Mitochondrien und damit zur Ateminsuffizient, eingeschränkter myokardialer Funktion, Azidose , Zyanose und Hypothermie führen kann.
Wirkung ist Dosis-abhängig und reversibel.
Chloramphenicol kann bei gewisser genetischer Prädisposition auch eine aplastische Anämie auslösen (durch Knochenmarksschädigung)
Welche molekularen Mechanismen führen zu einer Agranulozytose (starke Verminderung der Granulozyten)?
- Granulozyten erkennen Zielstruktur und lagern sich an
- Es folgt Phagozytose: gleichzeitig werden durch NADPH Oxidase Superoxid Radikale generiert
- Es entsteht H2O2
- Myeloperoxidase MPO katalysiert Chlorid zu Hypochlorit Oxidation mit H2O2
- Fremdstoffe können dadurch oxidativ aktiviert werden Bsp: Clozapine-Nitreniumion Konversion
- Glutathionaddukte: Apoptose
- kovalente Bindung an Makromoleküle: Haptenbildung, wird vom Immunsystem erkannt und eliminiert
Was ist die Agranulozytose?
Die Agranulozytose beschreibt eine starke Verminderung der Granulozyten. Dadurch kann Fieber, Schleimhautgschwüre, Nekrose oder Lymphome entstehen.
Was sind Haptene?
Haptene stellen isoliert kein Antigen dar, können aber in gebundener Form als Antigen fungieren und dadurch eine Immunantwort auslösen.
Was können Östrogen und Östrogen-aktive Verbindungen in einem Ökosystem bewirken?
- Verweiblichung der Fische
- Beeinträchtigung des Stoffwechsels
- > 7 ng/L droht ein Kollaps des Fisch-Ökosystems
- Es gibt diverse Quellen von Östrogenen, die sich jeweils in ihrer Potenz unterscheiden
- Im Abwasser ist das Ziel 0,4 ng/L nicht zu überschreiten
Welchen Effekt kann ein Erdölleck, auch längerfristig haben?
Durch die Aufnahme von Erdöl von Pflanzen wie Algen, die als Nahrung für andere Lebewesen dienen, kann eine Akkumulation von Erdöl stattfinden. Im Verdauungstrankt von Meeresechsen leben spezialisierte Bakterien, die bei der Verdauung der Algen helfen. Die Bakterien reagieren sehr sensitiv auf Erdöl und sterben ab, was auch zum absterben der Meeresechsen führt.
-> Beispiel für eine indirekte Wirkung (über die Bakterien im Verdauungstrakt wird die Meeresechse geschädigt)
Welche Auswirkung hat Diclofenac bei Geiern?
Das Analgetikum Diclofenac wirkt bei Geiern toxisch, weil die Verbindung Nierenschäden verursachen kann. Die Geier können die Verbindung schlecht Abbauen, weshalb schon geringe Konzentrationen von 0,1 bis 0,2 mg/kg letal wirken können. Die maximale Tagesdosis in menschen liegt bei 150 mg.
Was hat PCB mit dem Aussterben von Fischottern zu tun?
Polychlorierte Biphenyle (PCB), die früher als günstiger Baustoff eingesetzt wurde, sind krebserregend und können sich in der Umwelt akkumulieren, sodass Fische, Vögel etc. Konzentrationen von 10-2 bis 103 mg/kg aufweisen können. Durch die Akkumulation von PCB in der Nahrung der Fischotter starben diese aus.
Was hat DDT mit dem Rückgang der Raubvogelpopulation zu tun?
DDT wurde als Insektizid eingesetzt. In der Nahrungskette kann es sich 106 fach akkumulieren. Die Verbindung und deren Abbauprodukte können hormonähnliche Eigenschaften haben, wordurch die Raubvögel Eier mit einer dünneren Schale legte, die nicht überlebensfähig waren. Heute ist DDT vielerorts verboten.
Welche Wirkungsarten gibt es in der Ökotoxikologie bezogen auf die Expositionszeit?
Akute und chronische Wirkungen können unterschieden werden. Akute Wirkungen sind bei Unfällen von relevanz, chronische Toxizität bei längerfristiger Exposition. Die beiden Wirkungen werden unterschiedlich evaluiert; akute Wirkungen werden innerhalb von Stunden gemessen (z.B. LD50, ED50), chronische über Tage bis Monate (NOEL).
Akute und chronische Wirkungen sind normalerweise unterschiedlich, für eine Charakterisierung müssen jedoch beide Wirkarten untersucht werden.
Von welchen Quellen kommen Stoffe in die Umwelt?
- Haushalt
- Industrie
- Verkehr
- Landwirtschaft
- Deponien
z.B. über Abwasser, Abschwemmung/Auswaschung oder über/ in die Atmosphäre.
Mit was beschäftigt sich die Ökotoxikologie?
Das Ziel der Ökotoxikologie ist es, Bewusstsein zu schaffen, Methoden zu entwickeln, die Ökotoxikologie eines Stoffs zu bewerten und die Beurteilung der Risiken von Chemikalien in der Umwelt.
Dafür muss die Veränderung des Stoffs in der Umwel, die Expositionsdauer und die Effekte der Substanz/Verbindung ausgemacht werden.
Welche Wirkungsarten gibt es in der Ökotoxikologie bezogen auf die Aufnahme des Stoffs?
Es wird die direkte und die indirekte Aufnahmeart unterschieden. Die direkte Aufnahme kann reversibel/irreversibel sein und bis zum Tod führen. Indirekt werden Stoffe über die Nahrungskette aufgenommen (Ökologische Wechselwirkungen). Diese Art ist schwieriger im Labor nachzubilden und benötigt Feldstudien.
Was führt zu einer hohen Ökotoxizität?
- Hohe Toxizität
- Hohe Persistenz (lange in Umwelt) und Bioverfügbarkeit
- Hohes Potential zur Bioakkumulation (lipophile Substanzen)
Was versteht man in der Ökotoxikolgie unter Bioakkumulation?
Bioakkumulation ist die Anreicherung einer Substanz in einem Organismus durch Aufnahme aus dem umgebenden Medium oder über die Nahrung (Nahrungskette). Die Anreicherung kann 106 betragen.
Was ist Methämoglobinämie und wodurch entsteht dieser Zustand?
Als Methämoblobinämie wird das vermehrte Auftreten der oxidierten Form des Eisens der Häm Gruppe von Erythrozyten bezeichnet. Diese Form kann kein Sauerstoff binden. Ausgelöst wird sie z.B. durch
- Direkte Oxidation von Ferrohämoglobin durch H2O2, Nitrit, NO, Chinone
- Oxidation von Ferrohämoglobin in Gegenwart von Sauerstoff durch Aminophenole
- Verbindungen, die Ferrohämoglobin erstn nach vorhergehender Biotransformation bilden wie Anilin, Nitrobenzolderivate, Primaquin oxidieren
Wie äussert sich eine Methämoglobinämie?
- Verminderter Sauerstofftransport im Blut
- bei <20 % Ferrihämoblobin graue, blasse Hautfarbe, Abnahme der Leistungsfähigkeit
- > 50 % Ferrihämoglobin gilt als lebensbedrohlich
Wodruch kann eine Hemmung der Thrombozytenfunktion erreicht werden?
- Hemmung der Rezeptoren oder Membranfunktion von Thrombozyten
- Antibiotika, Penicillin G, Oxacillin
- Hmemung des Arachidonsäuremetabolismus
- nicht steroide Antiphlogistika, Ethanol
Welche Eigenschaft haben Erythrozyten bezogen auf ihre häufige Exposition zu Sauerstoff?
Erythrozyten haben Schutzsysteme, die den oxidativen Stress minimieren. Dabei spielen Superperoxid-Dismutasen, Katalasen, Gluthathionperoxidasen, Thioltransferasen und Glutathionredukatasen eine wichtige Rolle.
->Regeneration in den Erythrozyten erfolgt über die Glykolyse oder Pentosephosphatweg.
Wie sieht die toxische Wirkung von Benzol aus?
Benzol wird über CYP2E1 in der Leber aktiviert und hat dadurch eine höhere Reaktivität. Dadurch kann das metabolisierte Benzol myeloische Leukämie hervorrufen.
Wieso spielen das Blut und Blut bindende Gewebe in der Toxikologie eine wichtige Rolle?
Blutzellen werden durch entstehende reaktive Verbindungen oft toxisch geschädigt. Diese Blutopfer bleiben aber oft ohne Folgen für den Organismus. Stoffe können jedoch durch kovalente Bindung an die Zellmembran auch als Antigen fungieren, was schwerwiegende Folgen haben kann.
Was ist die Definition einer Abhängigkeit?
Krankhafter Zustand pharmakologischer Abhängigkeit
Zustand periodischer oder chronischer Vergiftung, der durch wiederholte Zufuhr eines natürlichen oder synthetischen, psychotrop das Seelenleben verändernd wirkendes Mittel ausgelöst wird.
Welche Charakteristiken nimmt eine Abhängigkeit an?
Es wird unterschieden zwischen einer physischen und einer psychischen Abhängigkeit. Bei der physischen Abhängigkeit werden nach Absetzten der Droge Entzugssymptome auftreten, die der Wirkung der Droge entgegengesetzt sind. Bei der psychischen Abhängigkeit steht das Verlangen zur positiven Empfindung der Droge im Vordergrund.
Zusätzlich: Dosissteigerung, Zwang, den Stoff einzunehmen, aufrechterhalten des Konsums trotz negativer Folgen
Welche biochemischen Prozesse laufen beim Drogenkonsum ab?
Alle abhängig machende Droge lösen direkt oder indirekt eine Erhöhung der Dopaminkonzentration im mesolimbischen System aus.
Welche biochemischen Angriffspunkte gibt es von Drogen?
Drogen greifen oft die dopaminergen (Dopaminausschüttende Nervenzellen) an. Dort wird der Dopamin 1 oder 2 Rezeptor aktiviert, die Wiederaufnahme/der Abbau von Dopamin gehemmt oder die Ausschüttung erhöht.
Wieso entwickelt sich eine Drogenabhängigkeit (auf Basis der Belohnungstheorie)?
Abhängig machende Drogen lösen eine Belohnung aus, wenn sie eingenommen wird. Dies wie durch die Erhöhung des Dopaminspiegels erreicht. Evolutionär gesehen, strebt der Mensch nach diesen Belohnungen, die normalerweise bei Essen, Sex etc. ausgeschüttet werden. Diese «positive reinforcement» der Droge wird zusätzlich durch das «negative reinforcement» der Entzugssymptome verstärkt.
Welches sind die wichtigsten Suchtstoffe (Substanzgruppen)?
Morphin-Typ
Alkohol-Typ
Benzodiazeptin-Typ
Kokain-Typ
Amphetamin-Typ
Cannabis-Typ
Halluzinogen-Typ
Wieso ist eine Drogensucht schwierig zu therapieren?
Schon einmalige Einnahme kann Rezeptoren langfristig verändern. Weiter spielen die Umstände des Süchtigen eine wichtige Rolle.
Wie kann man Drogen mit einem immunologischen Schnelltest nachweisen?
Mit spezifischen Antikörpern werden die Drogen gebunden, wobei sie ihre Farbe verändern. Im Kit enthalten sind Drogenkonjugate, die mit der allfälligen Droge kompetitiv um die Bindungsstelle konkurrieren. Wenn die Droge in einer Konzentration, die höher als der Grenzwert liegt, vorhanden ist, wird keine Farbbande sichtbar.
Wie kann die Konzentration eines Stoffes mit seinem Löslichkeitsprodukt p_L berechnet werden?
Am Beispiel von Eisen:
\(x = [Fe^{3+}]\) und \(y = [OH^{-}]\). In die Gleichung \(x\cdot y^3= L = 10^{-37,3}\) einsetzen und nach x auflösen.
Y ist zur 3. Potenz, weil jedes Fe-Ion von drei OH-Ionen umgeben ist.
Was beschreibt das Verteilungsvolumen eines Xenobiotikas?
Das Verteilungsvolumen beschreibt das Verhältnis zwischen der Substratmenge A, die im gesamten Organismus vorhanden ist und der Plasmakonzentration C des Wirkstoffs.
\(V = {A \over C}\)
Wie verhält sich das Verteilungsvolumen eines Xenobiotikas im Plasma und im Gewebe nach der Applikation?
In der Initialen Phase befindet sich die gesamte Menge im Plasma, bevor ein steady-state erreicht wird. In der Eliminationsphase sinkt der Plasmaspiegel wieder ab.
Welche Reaktionen katalysieren Monooxygenasen?
Monooxygenasen wie das CYP450 hängen dem Xenobiotika ein Sauerstoffmolekül an.
