Arzneimittelwechselwirkungen und spezielle Populationen

Dieser Bereich behandelt, wie die Pharmakokinetik eines Arzneimittels – seine Absorption, Verteilung, Metabolisierung und Elimination – durch andere gleichzeitig verabreichte Arzneimittel und durch den physiologischen Zustand des Individuums verändert werden kann. Arzneimittelwechselwirkungen und die spezielle Pharmakokinetik von Populationen wie sehr jungen Menschen, älteren Menschen, Schwangeren und Personen mit Nieren- oder Leberfunktionsstörungen sind zentrale Gründe, warum eine Standarddosis bei verschiedenen Personen zu sehr unterschiedlichen Expositionen führen kann.

Definition

Arzneimittelwechselwirkungen und die Pharmakokinetik spezieller Populationen beschreiben zusammen die vorhersehbaren Wege, auf denen Komedikation, Organfunktion, Alter und physiologischer Zustand das Konzentrations-Zeit-Profil eines Arzneimittels modifizieren und dadurch die Exposition verändern, die seine Wirkung antreibt.

Scope

Der Bereich führt den Leser in zwei miteinander verknüpfte Themen ein: pharmakokinetische Arzneimittelwechselwirkungen (bei denen ein Arzneimittel die enzymatische oder transportvermittelte Verarbeitung eines anderen verändert) und veränderte Pharmakokinetik in speziellen Populationen und Krankheitszuständen. Er gruppiert vier Themen – Enzyminhibition und -induktion, Transporter-vermittelte Wechselwirkungen, veränderte Pharmakokinetik bei Nieren- und Lebererkrankungen sowie Pharmakokinetik bei geriatrischen, pädiatrischen und schwangeren Populationen. Es handelt sich um eine Referenz- und Bildungsübersicht, nicht um eine klinische oder Dosierungsanleitung.

Sub-topics

• Veränderte Pharmakokinetik bei Krankheiten (Nieren-/Leberfunktionsstörung)
• Enzyminhibition und -induktion
• Pharmakokinetik in speziellen Populationen (Geriatrie, Pädiatrie, Schwangerschaft)
• Transporter-vermittelte Arzneimittelwechselwirkungen

Core questions

• Wie verändern gleichzeitig verabreichte Arzneimittel den Metabolismus und Transport des jeweils anderen?
• Warum führt dieselbe Dosis bei verschiedenen Patienten und Lebensphasen zu unterschiedlichen Expositionen?
• Wie verändern Nieren- und Leberfunktionsstörungen die Arzneimittel-Clearance?
• Welche physiologischen Veränderungen des Alterns, der Kindheit und der Schwangerschaft formen die Pharmakokinetik um?

Key concepts

• Pharmakokinetische versus pharmakodynamische Wechselwirkungen
• Enzyminhibition und -induktion
• Arzneimitteltransporter und Transporter-vermittelte Wechselwirkungen
• Clearance und ihre Abhängigkeit von der Organfunktion
• Nieren- und Leberfunktionsstörung
• Ontogenese und Entwicklungspharmakologie
• Physiologische Veränderungen des Alterns und der Schwangerschaft
• Interindividuelle Variabilität der Arzneimittelexposition

Mechanisms

Die Variabilität der Exposition ergibt sich aus Veränderungen der Enzyme und Transporter, die Arzneimittel verarbeiten, sowie aus Veränderungen der Anatomie und Physiologie des Körpers. Ein Arzneimittel kann die Cytochrom-P450-Enzyme oder Transporter, die ein anderes Arzneimittel eliminieren, hemmen oder induzieren (Wilkinson, 2005; International Transporter Consortium, 2010), während Krankheit und Lebensphase die Clearance, das Verteilungsvolumen, die Plasmaproteinbindung und die Expression metabolisierender Systeme verändern. Die Entwicklungsontogenese bei Säuglingen und Kindern verändert die Enzymaktivität in den ersten Lebensjahren (Kearns et al., 2003), und Alterung, Schwangerschaft und Organfunktionsstörungen verschieben diese Prozesse jeweils in charakteristische Richtungen.

Clinical relevance

Das Erkennen, wann eine Arzneimittelwechselwirkung oder ein spezieller physiologischer Zustand die Arzneimittelexposition wahrscheinlich verändern wird, ist ein Kernbestandteil der Evidenzbewertung und Pharmakovigilanz in den Gesundheitswissenschaften. Dieser Bereich erklärt die Mechanismen hinter solcher Variabilität zu Referenz- und Bildungszwecken; er beschreibt, wie sich die Exposition ändert, und ist keine Grundlage für individuelle Dosierungs- oder Behandlungsentscheidungen.

Evidence & guidelines

Das hier zusammengefasste mechanistische Verständnis stützt sich auf narrative und Konsens-Reviews zum Arzneimittelmetabolismus, zu Transportern und zur Entwicklungspharmakologie. Regulierungsbehörden pflegen spezielle Leitlinien zur Durchführung und Interpretation von Studien zu Arzneimittelwechselwirkungen und speziellen Populationen, auf die in den einzelnen Themeneinträgen bei Bedarf verwiesen wird.

History

Die systematische Untersuchung von Arzneimittelwechselwirkungen und der Pharmakokinetik spezieller Populationen entwickelte sich aus der klinischen Pharmakologie des mittleren bis späten 20. Jahrhunderts, als die Cytochrom-P450-Enzymfamilie und Membrantransporter charakterisiert und die unterschiedliche Disposition von Arzneimitteln bei Kindern, älteren Menschen, in der Schwangerschaft und bei Organversagen dokumentiert wurden. Die Synthese des International Transporter Consortiums aus dem Jahr 2010 markierte eine Konsolidierung des Transporter-Bereichs dieses Feldes.

Key figures

• Grant R. Wilkinson
• Kathleen M. Giacomini
• Gregory L. Kearns

Seminal works

• wilkinson-2005
• itc-2010
• kearns-2003

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen einer pharmakokinetischen und einer pharmakodynamischen Arzneimittelwechselwirkung?

Eine pharmakokinetische Wechselwirkung verändert, wie viel eines Arzneimittels den Wirkort erreicht, indem sie Absorption, Verteilung, Metabolisierung oder Elimination beeinflusst, während eine pharmakodynamische Wechselwirkung die Reaktion auf eine gegebene Konzentration verändert, ohne die Exposition zu beeinflussen. Dieser Bereich konzentriert sich auf den pharmakokinetischen Typ.

Warum werden Kinder, ältere Menschen und Schwangere als spezielle Populationen behandelt?

Weil ihre Physiologie – Organreife, Körperzusammensetzung, Enzymexpression und Kreislaufveränderungen – systematisch von der eines typischen Erwachsenen abweicht, sodass dieselbe Dosis zu einer unterschiedlichen Arzneimittelexposition und -disposition führt.