Antiparkinson-Wirkstoffe
L-Dopa, Anticholinergika etc.
L-Dopa, Anticholinergika etc.
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Cartes-fiches
Parkinson: Pathophysiologie, Symptome, mögliche Ursachen
• James Parkinson, 1817: Patienten mit „Zitterlähmung“.
• Arvid Carlsson, 50er Jahre: Dopamin im Striatum spielt zentrale Rolle bei der Steuerung kontrollierter Bewegungen.
Pathophysiologie:
• Degeneration von dopaminergen Neuronen
• Laminare Einschlußkörperchen (Lewy-Körperchen) in Substantia nigra (verminderte Dopaminkonz. im Striatum)
Symptome:
•Trias: Hypokinesie (Bewegungsarmut) - Rigor (Steifigkeit) - Tremor (Zittern),
• weitere Symptome: vegetative Störungen: Speichelfluss, Tränen- und Talgproduktion, Schlafstörungen, depressive Verstimmungen, kognitive Störungen, Wäme- und Schweißregulation gestört.
• On-/Off-Symptomatik, Plus- und Minus-Symptome.
Ursache: unbekannt!
a) Medikamentöses Parkinson-Syndrom bei Anwendung von D2- Rezeptoraantagonisten
b) Drogen-Konsum (1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin = MPTP)
Wodurch werden die Minus-Symptome und wodurch die Plus-Symptome geprägt?
• Minus-Symptome: Dopamin-Defizit
• Plus-Symptome: Überschuss an Acetylcholin
=> pharmakologische Korrektur des Ungleichgewichts
Welche AS-Klassen an Antiparkinsonmitteln gibt es?
1. Levodopa/Decarboxylase-Inhibitor
2. Dopamin-Agonisten
3. Inhibitoren der Cathechol-O-Methyl-Transferase
4. Inhibitoren der Monoamin-Oxidase B (MAO-B)
5. NMDA-Rezeptor-Antagonisten
6. Anticholinergika
Warum ist keine direkte Gabe von Dopamin zur Therapie möglich?
Weil Dopamin zu hydrophil ist, um die BHS zu überwinden und es zu schnell metabolisiert wird
Levodopa (L-Dopa): WM, Metabolismus, Therapie-Problem, Applikationsform, Nachteile, HWZ Bereich
Antiparkinsonmittel
direkte biogene Vorstufe des Dopamin
aufgrund der Ähnlichkeit mit Tyrosin kann L-Dopa die B/H-Schranke durch aktiven Transport mittels L-Aminosäure-Transporter-1 (LAT1) gut überwinden:
→ Tyrosin Ki = 31 µM
→ L-Dopa Ki = 67 µM
Bioaktivierung: im ZNS erfolgt Decarboxylierung durch Dopa-Decarboxylase (DDC) zu Dopamin
Abbau: Monoaminoxidase (MAO)-B und Catechol-O-Methyl-Transferase (COMT)
Therapie-Problem: Abbau von L-Dopa durch die Decarboxylase auch in der Peripherie (und O-Methylierung)
=> geringe Bioverfügbarkeit (im ZNS)!
=> Kombinierte Gabe oral mit Inhibitor der peripheren Decarboxylase
1) Wirksamkeitsverlust, verkürzte Wirkdauer, On-Off-Phänomen (Fluktuieren der Symptomatik)
2) Nach > 5 Jahren Therapie: Dyskinesien (unkontrollierte Bewegungsabläufe)
=> Nicht zu lange als Monotherapie! und NICHT im Frühstadium zu geben, quasi als "Joker" aufheben
HWZ: ist kurz und soll auch so sein, da eine schnelle Umwandlung in den wirksamen Metaboliten Dopamin erfolgen soll
Wofür steht DDC? Funktion?
Dopa-Decarboxylase, Levodopa in Dopamin decarboxylieren
Stoffwechsel von Levodopa
in der Peripherie & zentral:
- Durch COMT Methylierung einer OH-Gruppe der Catecholstruktur
- DDC -> Decarboxylierung, aber wenn in Peripherie, dann kommt das Produkt Dopamin nicht über BHS
zentral: Dopamin über COMT methyliert, über MAO-Hemmer NH2 weg
oder direkt vor DDC-Angriff über MAO-Hemmer NH2 in Carboxylgruppe
Struktur der DDC
• Dimer, jedes Monomer aus 3 Domänen
• Vit. B6-abhängig (Pyridoxal)
• im ZNS und Niere
• His192: an Katalyse beteiligt
• Lys303: Bindung von Vit. B6
• Asp271: Ionische WW mit Pyridin-N
Carbidopa Bindung an DDC
Benserazid
Inhibitor der peripheren DDC, Produkt-Analogon, Prodrug (Serin)
bessere Bindung an DDC als Carbidopa, da 2 zusätzliche OH zwei weitere H-Brücken an Wassermoleküle in der Nähe des aktiven Zentrums ausbilden können
Aufgrund der hohen Polarität der DDC-Inhibitoren: keine Passage der B/H- Schranke
=> DDC im ZNS wird nicht gehemmt und L-Dopa kann am Wirkort zu Dopamin
umgewandelt werden.
Dopamin-Rezeptoragonisten: WM, Einsatz in welchem Stadium, NW
• Anstelle von L-Dopa bereits im Frühstadium der Erkrankung
• Zentral und peripher wirksam
• Stimulierung der D2-Rezeptoren
NW: Unruhe, Übelkeit, Erbrechen, orthostatische Hypotonie, Beeinflussung der Prolactin-Sekretion
Welche Dopamin-Rezeptoragonisten gibt es? Welche 2 Klassen werden unterschieden?
1. Ergolin-Derivate:
• Apomorphin
• Bromocriptin
• Lisurid
• Cabergolin
2. Nicht-Ergolin-Derivate:
• Ropinirol
• Rotigotin
• Pramipexol
• Piribedil
Worin unterscheiden sich die Ergolin-Derivate chemisch? Wie ist deren HWZ so ungefähr?
Substitution an Pos. 8 des Ergolins und protonierbarer Stickstoff
ansonsten am B Ring links vom Stickstoff
und manche haben am D-Ring zwischen C9 und C10 eine Doppelbindung
Cabergolin z.B. hat ne HWZ von 70 h aber einen Dosierungsintervall von 24 h.
WARUM? weil diese Agonisten eine lange HZW im Plasma haben, aber nicht so lange im Gehirn wirken
COMT: ausgeschrieben, Funktion, Substrate, Vorkommen
Catechol-O-Methyl-Transferase
• katalysiert den Transfer von Methylgruppen von S-Adenosyl-Methionin auf die 3 -OH-Gruppe von Catecholstrukturen
• Typische Substrate: Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin, Levodopa, Ascorbinsäure
• L-Dopa wird durch COMT zu 3-Methyl-DOPA umgewandelt
• ubiquitär vorkommend v.a. in Leber, Niere und Darm
•im ZNS: membrangebundene Form
• in der Peripherie: lösliche Form
WM COMT-Inhibitoren, HWZ und wieso ist der so?
periphere L-Dopa-Spiegel steigen und ergeben damit erhöhte Spiegel im ZNS.
HWZ niedrig, da es ja nur die Konz. von L-Dopa im Gehirn erhöhen soll indirekt, deshalb auch keine längere HWZ als L-Dopa selbst nötig
Bindung von Entacapon an Bindungstasche von COMT
• NO2-Gruppe: essentiell für Bindung → H-Brücken zu Lys141 und Wassermolekülen.
• OH-Gruppen: H-Brücke zu Glu199 bzw. Bindung an Mg2+
• Mg2+: sorgt für korrekte Orientierung und räumliche Nähe zwischen Substrat
und S-Adenosyl-methionin
• Mg2+-Bindung: 2 Aspartate, 1 Asparagin
• Glu90: wichtig für S-Adenosyl-methionin-Bindung
MAO B
• in der äußeren Mitochondrienmembran
• verantwortlich für Dopamin-, Serotonin- und Noradrenalinabbau
• Co-Faktor: FAD, fixiert durch Lys296, Trp388 und Tyr398
• Substrat: fixiert durch Tyr398 und Tyr435