Elimination und Exkretion von Arzneimitteln

Die Arzneimittel-Elimination ist der irreversible Verlust eines Arzneimittels aus dem Körper. Sie erfolgt durch Metabolisierung und durch Exkretion – die Entfernung des unveränderten Arzneimittels oder seiner Metaboliten in Urin, Galle oder über andere Wege. Die Niere ist das dominierende Ausscheidungsorgan, das Arzneimittel durch glomeruläre Filtration, aktive tubuläre Sekretion und Reabsorption verarbeitet.

Definition

Die Arzneimittel-Elimination ist die irreversible Entfernung eines Arzneimittels aus dem Körper durch Metabolisierung und Exkretion; Exkretion ist die Überführung des unveränderten Arzneimittels oder seiner Metaboliten aus dem Körper, vorwiegend durch die Niere in den Urin und in geringerem Maße durch die Leber in die Galle.

Scope

Dieser Eintrag behandelt die Wege und Mechanismen der Exkretion, die renalen Prozesse der Filtration, Sekretion und Reabsorption, die Rolle von Transportern, die biliäre und enterohepatische Rezirkulation sowie den Beitrag der Exkretion zur Gesamtclearance. Es handelt sich um eine konzeptionelle Referenz und bietet keine Dosierungsanleitung.

Core questions

• Auf welchen Wegen wird ein Arzneimittel aus dem Körper entfernt, und welcher überwiegt?
• Wie bestimmen glomeruläre Filtration, tubuläre Sekretion und Reabsorption zusammen die renale Exkretion?
• Welche Rolle spielen Membrantransporter bei der renalen und biliären Exkretion?
• Wie kombiniert sich die Exkretion mit dem Metabolismus zur Gesamtclearance?

Key concepts

• Glomeruläre Filtration
• Aktive tubuläre Sekretion
• Tubuläre Reabsorption
• Renale Clearance
• Biliäre Exkretion und enterohepatischer Kreislauf
• Renale Arzneimitteltransporter (OATs, OCTs, MATEs, P-Glykoprotein)
• Einfluss von Urin-pH und -fluss auf die Reabsorption

Key theories

Drei-Prozess-Modell der renalen Arzneimittelverarbeitung

Die renale Exkretion eines Arzneimittels ist das Nettoergebnis der glomerulären Filtration von ungebundenem Arzneimittel, der aktiven tubulären Sekretion über Aufnahme- und Efflux-Transporter und der passiven oder aktiven tubulären Reabsorption, sodass die renale Clearance je nachdem, welche Prozesse dominieren, niedriger oder viel höher als die Filtrationsrate sein kann.

Mechanisms

Die meisten Arzneimittel verlassen den Körper entweder nach metabolischer Umwandlung oder durch direkte Exkretion des unveränderten Moleküls. Die renale Exkretion kombiniert drei Prozesse: Ungebundenes Arzneimittel wird im Glomerulus filtriert; einige Arzneimittel werden aktiv durch Aufnahme- und Efflux-Transporter (wie die organischen Anionen- und Kationentransporter und die MATE-Proteine) in das Tubuluslumen sezerniert; und lipophile, nicht-ionisierte Arzneimittel können passiv reabsorbiert werden, ein Prozess, der empfindlich auf den Urin-pH-Wert und den Fluss reagiert. Das Nettoergebnis dieser Prozesse ist die renale Clearance. Die Leber scheidet auch Arzneimittel und Konjugate in die Galle aus, von wo aus einige im Darm reabsorbiert werden können (enterohepatischer Kreislauf), was ihre Verweildauer im Körper verlängert. Die Gesamtelemination, ausgedrückt als Gesamtclearance, ist die Summe der renalen, hepatischen und aller anderen Clearances.

Clinical relevance

Die Elimination bestimmt, wie schnell Arzneimittel und Metaboliten entfernt werden und somit, wie die Exposition im Laufe der Zeit abnimmt; eine eingeschränkte Funktion der Ausscheidungsorgane reduziert die Clearance und erhöht die Exposition. Dieser Eintrag beschreibt diese Mechanismen als Referenz und ist keine Grundlage für eine individualisierte Dosisanpassung.

Evidence & guidelines

Die Rolle renaler Transporter bei der Exkretion und bei Transporter-vermittelten Interaktionen ist in den Empfehlungen des International Transporter Consortium dargelegt, die die regulatorischen Leitlinien zur Bewertung der Arzneimittelexkretion und -interaktionen während der Entwicklung beeinflussen; das Modell der renalen Verarbeitung ist in klinisch-pharmakokinetischen Texten Standard.

History

Die klassische Nierenphysiologie stellte fest, dass die Niere gelöste Stoffe durch Filtration, Sekretion und Reabsorption verarbeitet, und dieser Rahmen wurde auf Arzneimittel angewendet, um zu erklären, warum die renale Clearance die Filtrationsrate übersteigen kann. Die molekulare Identifizierung von organischen Anionen- und Kationentransportern und später der MATE-Proteine klärte die Mechanismen der aktiven Sekretion und die Grundlage Transporter-vermittelter exkretorischer Interaktionen, konsolidiert durch das International Transporter Consortium.

Key figures

• Kathleen M. Giacomini
• Malcolm Rowland
• Thomas N. Tozer
• Grant R. Wilkinson

Seminal works

• morrissey-2013
• iticc-2010

Frequently asked questions

Was ist der Hauptweg der Arzneimittelexkretion?

Die Niere ist der dominierende Weg, der unverändertes Arzneimittel und Metaboliten durch Filtration, Sekretion und Reabsorption in den Urin entfernt; die Leber trägt dazu bei, indem sie Arzneimittel und Konjugate in die Galle ausscheidet.

Wie kann die renale Clearance höher sein als die glomeruläre Filtrationsrate?

Wenn ein Arzneimittel zusätzlich zur Filtration aktiv durch Transporter in den Tubulus sezerniert wird, kann seine renale Clearance die glomeruläre Filtrationsrate übersteigen; umgekehrt kann eine ausgedehnte Reabsorption die renale Clearance deutlich senken.