(danilo.alvesd/Unsplash) Wenn Sie Aspirin gegen Kopfschmerzen einnehmen, wie gelangt das Aspirin dann in Ihren Kopf und lindert die Schmerzen?
Die kurze Antwort lautet: Das ist nicht der Fall: Moleküle können sich nicht durch den Körper transportieren und haben keine Kontrolle darüber, wo sie letztendlich landen.
Aber Forscher können Arzneimittelmoleküle chemisch modifizieren, um sicherzustellen, dass sie stark an den Stellen binden, an denen wir sie haben möchten, und nur schwach an den Stellen, an denen wir sie nicht haben möchten.
Pharmazeutische Produkte enthalten mehr als nur den Wirkstoff, der direkt auf den Körper einwirkt. Medikamente enthalten auch „inaktive Inhaltsstoffe“ oder Moleküle, die die Stabilität, Absorption, den Geschmack und andere Eigenschaften verbessern, die entscheidend dafür sind, dass das Medikament seine Wirkung entfalten kann.
Beispielsweise enthält das Aspirin, das Sie schlucken, auch Inhaltsstoffe, die sowohl verhindern, dass die Tablette während des Transports zerbricht, als auch dazu beitragen, dass sie in Ihrem Körper auseinanderbricht.
Als ein Pharmazeutischer Wissenschaftler , Ich habe gelernt Arzneimittelabgabe seit 30 Jahren. Das heißt, Methoden zu entwickeln und nichtmedikamentöse Komponenten zu entwerfen, die dabei helfen, ein Medikament dorthin zu bringen, wo es im Körper hingehört.
Um den Denkprozess hinter der Entwicklung verschiedener Medikamente besser zu verstehen, verfolgen wir ein Medikament von seinem ersten Eintritt in den Körper bis zu seinem endgültigen Endpunkt.
Wie Medikamente vom Körper aufgenommen werden
Wenn Sie eine Tablette schlucken, löst sich diese zunächst in Ihrem Magen und Darm auf, bevor sich die Wirkstoffmoleküle auflösen in Ihren Blutkreislauf aufgenommen . Sobald es im Blut ist, kann es durch den Körper zirkulieren und Zugang zu verschiedenen Organen und Geweben erhalten.
Arzneimittelmoleküle beeinflussen den Körper durch Bindung an verschiedene Rezeptoren auf Zellen, die eine bestimmte Reaktion auslösen können.
Auch wenn Medikamente so konzipiert sind, dass sie auf bestimmte Rezeptoren abzielen, um die gewünschte Wirkung zu erzielen, lässt es sich nicht verhindern, dass sie weiterhin im Blut zirkulieren und an Nichtzielstellen binden, die möglicherweise unerwünschte Nebenwirkungen verursachen.
Auch im Blut zirkulierende Arzneimittelmoleküle werden mit der Zeit abgebaut und verlassen den Körper schließlich im Urin. Ein klassisches Beispiel ist der starke Geruch, den Ihr Urin nach dem Verzehr von Spargel haben kann, weil Ihre Niere so schnell reinigt Spargelsäure . Ähnlich, Multivitamine enthalten typischerweise Riboflavin oder Vitamin B2, das dazu führt, dass sich Ihr Urin bei der Reinigung hellgelb verfärbt.
Da die Effizienz der Medikamentenmoleküle, die Darmschleimhaut zu passieren, je nach den chemischen Eigenschaften des Medikaments variieren kann, werden einige der Medikamente, die Sie schlucken, nie absorbiert und mit dem Stuhl ausgeschieden.
Da nicht der gesamte Wirkstoff resorbiert wird, ist dies der Grund für die Resorption einiger Medikamente, beispielsweise zur Behandlung von Bluthochdruck und Allergien wiederholt eingenommen um ausgeschiedene Arzneimittelmoleküle zu ersetzen und einen ausreichend hohen Arzneimittelspiegel im Blut aufrechtzuerhalten, um seine Wirkung auf den Körper aufrechtzuerhalten.
Medikamente an den richtigen Ort bringen
Im Vergleich zu Pillen und Tabletten ist die direkte Injektion in eine Vene eine effizientere Möglichkeit, ein Medikament ins Blut zu bringen. Auf diese Weise zirkuliert das gesamte Medikament im Körper und verhindert eine Zersetzung im Magen.
Viele Medikamente, die intravenös verabreicht werden, sind „ „Biologika“ oder „biotechnologische Arzneimittel“. „, zu denen auch Stoffe gehören, die von anderen Organismen stammen.
Die häufigsten davon sind eine Art von Krebs Medikament genannt monoklonale Antikörper , Proteine, die sich an Tumorzellen binden und diese abtöten. Diese Medikamente werden direkt in eine Vene injiziert, da Ihr Magen den Unterschied zwischen der Verdauung eines therapeutischen Proteins und der Verdauung der Proteine in einem Cheeseburger nicht erkennen kann.
In anderen Fällen werden Medikamente eingesetzt, die für ihre Wirkung sehr hohe Konzentrationen benötigen, wie z Antibiotika bei schweren Infektionen , kann nur durch Infusion verabreicht werden.
Während eine Erhöhung der Arzneimittelkonzentration dazu beitragen kann, sicherzustellen, dass genügend Moleküle an die richtigen Stellen binden, um eine therapeutische Wirkung zu erzielen, erhöht sie auch die Bindung an Nichtzielstellen und das Risiko von Nebenwirkungen.
Eine Möglichkeit, eine hohe Arzneimittelkonzentration an der richtigen Stelle zu erreichen, besteht darin, das Arzneimittel genau dort aufzutragen, wo es benötigt wird, z. B. indem man eine Salbe auf einen Hautausschlag reibt oder verwendet Augentropfen gegen Allergien . Während einige Arzneimittelmoleküle schließlich in den Blutkreislauf aufgenommen werden, wird dies der Fall sein ausreichend verdünnt dass die Menge des Arzneimittels, die an andere Stellen gelangt, sehr gering ist und wahrscheinlich keine Nebenwirkungen verursacht.
Ebenso gibt ein Inhalator das Medikament direkt in die Lunge ab und vermeidet so eine Beeinträchtigung des restlichen Körpers.
Zuverlässigkeit des Patienten
Schließlich besteht ein zentraler Aspekt bei der Entwicklung von Medikamenten darin, Patienten einfach dazu zu bringen, Medikamente in der richtigen Menge zur richtigen Zeit einzunehmen.
Da es für viele Menschen schwierig ist, daran zu denken, ein Medikament mehrmals am Tag einzunehmen, versuchen Forscher, Arzneimittelformulierungen so zu gestalten, dass sie es auch sein müssen nur einmal täglich oder seltener eingenommen .
Ebenso sind Pillen, Inhalatoren oder Nasensprays praktischer als eine Infusion, die eine Fahrt in eine Klinik erfordert, damit ein ausgebildeter Arzt sie Ihnen in den Arm injizieren kann.
Je weniger mühsam und kostspielig die Verabreichung eines Medikaments ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass Patienten ihre Medikamente dann einnehmen, wenn sie sie benötigen.
Manchmal sind jedoch Infusionen oder Injektionen die einzig wirksame Möglichkeit, bestimmte Medikamente zu verabreichen.
Trotz aller wissenschaftlichen Erkenntnisse, die dazu beitragen, eine Krankheit gut genug zu verstehen, um ein wirksames Medikament zu entwickeln, liegt es oft am Patienten, dafür zu sorgen, dass alles wie geplant funktioniert. 
Tom Anchordoquy , Professor für Pharmazeutische Wissenschaften, Anschutz Medical Campus der University of Colorado .
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