Potenz und Wirksamkeit in der Dosis-Wirkungs-Beziehung

Potenz und Wirksamkeit sind die beiden Hauptparameter, die eine abgestufte Dosis-Wirkungs-Kurve zusammenfassen, und sie beschreiben unterschiedliche Dinge. Potenz bezieht sich auf die Menge eines Medikaments, die benötigt wird, um eine bestimmte Wirkung zu erzielen – dies spiegelt sich darin wider, wie weit links oder rechts die Kurve auf der Dosisachse liegt –, während Wirksamkeit die maximale Wirkung beschreibt, die das Medikament erzielen kann, was sich in der Höhe des Plateaus der Kurve widerspiegelt.

Definition

Potenz ist die Dosis oder Konzentration eines Medikaments, die erforderlich ist, um eine spezifische Wirkung zu erzielen, konventionell durch den halbmaximalen Wert (EC50 oder ED50) indiziert; Wirksamkeit ist die maximale Wirkung (Emax), die ein Medikament in einem gegebenen System hervorrufen kann, und intrinsische Wirksamkeit ist die pro-Rezeptor-Kapazität des Agonisten, eine Reaktion zu erzeugen.

Scope

Dieses Thema unterscheidet Potenz von Wirksamkeit, setzt beides in Beziehung zu einem Merkmal der Dosis-Wirkungs-Kurve, trennt die klinische (beobachtete) Wirksamkeit von der intrinsischen Wirksamkeit am Rezeptor und erklärt, warum ein potenteres Medikament nicht unbedingt wirksamer ist. Es dient als Referenz und Bildungszweck und bietet keine Dosierungsanleitung.

Core questions

• Was ist der Unterschied zwischen Potenz und Wirksamkeit?
• Welches Merkmal einer Dosis-Wirkungs-Kurve spiegelt die Potenz wider und welches die Wirksamkeit?
• Warum ist ein potenteres Medikament nicht unbedingt wirksamer?
• Wie hängt die intrinsische Wirksamkeit am Rezeptor mit der beobachteten maximalen Wirkung zusammen?

Key concepts

• Potenz (EC50 / ED50)
• Wirksamkeit (Emax)
• Intrinsische Wirksamkeit
• Vollagonist versus Partialagonist
• Kurvenposition versus Kurvenhöhe
• Relative Potenz zwischen Medikamenten
• Spare Rezeptoren

Key theories

Operationales Modell des Agonismus

Black und Leff modellierten die Agonistenreaktion, ohne separat eine lineare Besetzungs-Wirkungs-Beziehung anzunehmen, und führten eine Transducer-Funktion ein, deren Parameter die Fähigkeit des Systems erfassen, die Rezeptorbesetzung in eine Reaktion umzuwandeln und dadurch die Affinität eines Agonisten von seiner Wirksamkeit zu unterscheiden.

Mechanisms

Die Potenz hängt davon ab, wie leicht ein Medikament sein Ziel besetzt und aktiviert, sowie von Faktoren, die die Konzentration steuern, die das Ziel erreicht; sie wird aus der horizontalen Position der Dosis-Wirkungs-Kurve abgelesen, wobei ein niedrigerer EC50 eine höhere Potenz anzeigt. Die Wirksamkeit hängt von der Fähigkeit des Medikaments ab, nach der Bindung eine Reaktion hervorzurufen, und von der Ansprechbarkeit des Systems; sie wird aus der Höhe des Plateaus (Emax) abgelesen. Ein Vollagonist kann das System zu seiner maximalen Reaktion führen, während ein Partialagonist eine geringere Wirksamkeit und eine niedrigere Obergrenze selbst bei vollständiger Besetzung aufweist. Da Potenz und Wirksamkeit unabhängig sind, können sich zwei Medikamente in dem einen unterscheiden, ohne sich im anderen zu unterscheiden: Ein hochpotentes Medikament, das in niedrigen Konzentrationen wirkt, kann eine bescheidene maximale Wirkung haben, während ein weniger potentes Medikament ein höheres Maximum erreichen kann. Das operationale Modell von Black und Leff formalisiert, wie die Rezeptorbesetzung in eine Reaktion umgewandelt wird, indem es die Affinität von der Wirksamkeit trennt, und die IUPHAR-Terminologie legt die Definitionen dieser Größen fest.

Clinical relevance

Die Unterscheidung von Potenz und Wirksamkeit verdeutlicht, wie Medikamente verglichen werden: Unterschiede in der Potenz beeinflussen hauptsächlich die Konzentrationsskala, während Unterschiede in der Wirksamkeit die erreichbare maximale Reaktion beeinflussen. Dieser Eintrag stellt die Konzepte zu Bildungszwecken dar und ist keine Grundlage für den Vergleich oder die Auswahl von Therapien für einzelne Patienten.

History

Die Trennung von Affinität und Wirksamkeit war ein zentrales Problem in der Rezeptortheorie des 20. Jahrhunderts: Die Besetzung allein konnte nicht erklären, warum einige Agonisten ein geringeres Maximum erreichten als andere. Furchgotts Vorstellung der intrinsischen Wirksamkeit und das operationale Modell von Black und Leff aus dem Jahr 1983 gaben dem Fachgebiet quantitative Möglichkeiten, die Wirksamkeit unabhängig von der Potenz auszudrücken, eine Unterscheidung, die später in der IUPHAR-Terminologie kodifiziert wurde.

Key figures

• James Whyte Black
• Paul Leff
• Terry Kenakin
• Robert Furchgott

Seminal works

• black-leff-1983
• neubig-2003

Frequently asked questions

Wirkt ein potenteres Medikament besser als ein weniger potentes?

Nicht unbedingt. Potenz beschreibt lediglich die Konzentration, die benötigt wird, um eine Wirkung zu erzielen; ein hochpotentes Medikament wirkt bei niedrigen Konzentrationen, kann aber eine geringere maximale Wirkung (Wirksamkeit) haben als ein weniger potentes Medikament, das das System zu einer höheren Obergrenze führen kann.

Wie werden Potenz und Wirksamkeit auf einer Dosis-Wirkungs-Kurve dargestellt?

Potenz ist die horizontale Position der Kurve – eine Kurve, die weiter links liegt (niedrigerer EC50), ist potenter – während Wirksamkeit die Höhe des Plateaus ist, wobei ein höheres Maximum eine größere Wirksamkeit anzeigt.