본문내용
1. 약물의 작용원리
1.1. 약물표적(drug targets) 또는 수용체(receptors)
약물표적(drug targets) 또는 수용체(receptors)는 약물과 결합하여 약물 효과를 나타내는 세포 내 성분을 의미한다. 가장 중요한 약물 결합 표적은 단백질로, 효소, 이온통로, 수송단백질, 수용체 등이 대표적이다. 대표적인 예로 아스피린은 프로스타글란딘을 생성하는 효소인 cyclooxygenase와 결합하여 이 효소의 작용을 억제함으로써 항염증, 진통, 해열 작용을 나타낸다.
수용체는 세포 외부에서 전달되는 화학적 신호를 인지하여 이를 세포 내 새로운 신호로 전환, 증폭함으로써 세포 고유의 기능을 조절하는 역할을 한다. 수용체는 분자 구조 및 세포내 신호 전달 기전에 따라 크게 4가지 형태로 분류된다. 첫째, 이온통로 수용체는 특정 약물과의 결합에 의해 이온통로가 활성화되면서 작용을 나타내는 수용체이다. 둘째, G단백질 연계 수용체는 7개의 세포막을 통과하는 α-helix 구조를 가지며, 수용체에 작용제가 결합하여 활성화되면 연결된 G단백질의 α아형이 adenylyl cyclase를 활성화시켜 cAMP 합성이 촉진된다. 셋째, 효소연계 수용체는 세포질 쪽에 효소의 촉매 부위를 가지고 있어, 수용체가 활성화되면 표적 단백질이 인산화된다. 넷째, 세포내 수용체는 호르몬이나 신경전달물질 등을 인지하는 세포 내 단백질로, 이에 결합하면 수용체 입체형태 변화에 따른 특정 DNA 부위 결합이 증가되어 특정 단백질 생산이 조절된다.""
1.2. 작용제(agonist)와 길항제(antagonist)
작용제(agonist)는 수용체와 결합하여 조직장기의 고유반응을 일으키는 약물이다. 작용제에는 완전작용제와 부분작용제가 있다. 완전작용제는 수용체와 결합하여 최대 생리적 효과를 나타내는 약물이며, 부분작용제는 완전작용제보다 약한 효과를 나타내는 약물이다.
길항제(antagonist)는 수용체의 작용제 결합부위에 결합하지만 아무런 작용을 나타내지 않고 작용제의 결합을 방해함으로써 작용제에 의한 반응을 감소시키는 약물이다. 길항제는 작용제에 의한 반응을 억제하여 효과를 감소시킨다. 대표적인 예로 히스타민에 대한 항히스타민제, 아세틸콜린에 대한 atropine 등이 있다.
1.3. 역치(threshold dose), 최소유효량(minimal effective dose), 중간유효량, 중간치사량
역치(threshold dose)는 어떤 효과나 반응이 나타나는 최소한의 농도를 말한다. 또한 모르핀이 역치가 가장 크다는 것을 알 수 있다. 천장효과는 약물효과의 상한선으로, 이미 최대 효과가 나타나서 아무리 많은 용량을 투여해도 더 이상 효과가 커지지 않는 것을 의미한다.
최소유효량(minimal effective dose)은 약물을 위험성 없이 투여할 수 있는 최저 용량이다.
중간유효량(median effective dose)은 약물을 투여한 개체의 50%에서 효과가 나타나는 용량이다.
중간치사량(median lethal dose, LD50)은 약물을 투여한 개체의 50%가 죽는 용량을 말한다. 약물의 투여 용량이 증가함에 따라 급성 독성 지수로서 감수성이 높은 개체는 사망할 수도 있다.이와 같이 약물의 농도에 따른 약리 작용은 역치, 최소유효량, 중간유효량, 중간치사량 등의 개념으로 설명할 수 있다. 이러한 지표들은 약물의 안전성과 치료 범위를 평가하는데 중요한 정보를 제공한다. 약물의 투여량을 적절히 조절하기 위해서는 이러한 약물동력학적 특성들을 고려해야 한다.
약물의 치료 효과와 독성 반응은 투여량에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 역치는 약물 효과가 처음 관찰되는 최소 농도를 의미하며, 최소유효량은 안전하게 투여할 수 있는 최저 용량을 나타낸다. 중간유효량은 약물을 투여한 전체 집단의 50%에서 효과가 나타나는 용량이고, 중간치사량은 50%의 개체가 사망하는 용량을 말한다.
이 중 치료지수는 약물의 안전성을 나타내는 지표로, 중간유효량과 중간치사량의 비율로 표시한다. 치료지수가 클수록 안전한 약물이라고 할 수 있다. 즉, 동일한 용량에서 원하는 치료 효과는 크고 부작용은 적은 약물일수록 치료지수가 높다고 볼 수 있다.
따라서 약물의 역치, 최소유효량, 중간유효량, 중간치사량 등의 개념은 약물 투여량 결정과 안전성 평가에 중요한 정보를 제공한다. 이를 통해 개별 환자에게 최적의 치료 효과를 나타내면서도 부작용을 최소화할 수 있는 적절한 약물 용량을 설정할 수 있다.
1.4. 민감소실(desensitization)
민감소실(desensitization)은 약물이 수용체에 결합하여 수용체를 지속적으로 활성화 시키는 경우 시간이 지남에 따라 약물 효과가 점차 사라지는 현상을 의미한다. 이는 수용체 하향조절(down regulation)이라고도 불리는데, 수용체의 감수성이 둔화되어 약물에 대한 반응이 감소하게 되는 것이다.
이러한 민감소실 현상은 약물의 장기 사용에 따른 부작용의 하나로 볼 수 있는데, 일반적으로 진통제나 진정제 등을 장기 복용할 경우 점차 내성이 생겨 효과가 감소하게 된다. 특히 아편계 진통제나 호르몬 제제 등을 장기간 투여하는 경우에 이러한 현상이 두드러지게 나타난다.
이처럼 민감소실은 약물 치료에 있어 중요한 한계점 중 하나라고 할 수 있다. 따라서 장기 투여가 필요한 경우에는 약물 요법을 조절하거나 다른 치료법을 병행하는 등의 대책이 필요하다. 또한 약물 사용 시 민감소실 가능성을 고려하여 적절한 용량 조절과 투여 기간 설정이 중요하다.
1.5. 생체막을 통한 약물 이동
대부분의 약물은 체내에서 흡수, 분포, 대사, 배설되는 과정 중 세포막을 통과하게 된다. 세포막은 두 겹의 지방층에 다양한 단백질이 불규칙적으로 산재되어 있는 구조로, 약물은 다음과 같은 기전으로 세포막을 통과할 수 있다.
첫째, 확산(Diffusion)이다. 물질이 막을 중심으로 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하는 것으로, 이 과정에서 에너지가 필요하지 않으며 수동적 이동이 일어난다.
둘째, 여과(Filtration)이다. 물질들이 작은 통로를 구성하고 있는 세포막 단백질을 통해 여과되는 것으로, 크기가 작은 물질이 통과할 수 있는 통로로 작용한다. 이 또한 수동적 이동 과정이다.
셋째, 운반체를 통한 이동(Facilitated diffusion)이다. 운반체라고 불리는 세포막 성분과 ...
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12