فارماکولوژی محصولات طبیعی

فارماکولوژی محصولات طبیعی به مطالعه چگونگی تأثیر ترکیبات مشتق شده از گیاهان، قارچ‌ها، میکروارگانیسم‌ها و سایر منابع بیولوژیکی بر سیستم‌های زنده می‌پردازد. این حوزه که در تقاطع فارماکوگنوزی و فارماکولوژی قرار دارد، به این سؤالات پاسخ می‌دهد که یک ترکیب طبیعی چگونه جذب، توزیع، متابولیزه و دفع می‌شود (فارماکوکینتیک آن)، و پس از ورود به بدن چه تأثیری بر آن می‌گذارد (فارماکودینامیک آن)، از جمله اهداف مولکولی که با آن‌ها درگیر می‌شود و تعاملاتی که با داروهای متعارف دارد.

Definition

فارماکولوژی محصولات طبیعی شاخه‌ای از فارماکولوژی است که به جذب، توزیع، متابولیسم، دفع، مکانیسم‌های عمل و تعاملات مواد شیمیایی تعریف‌شده یا تا حدی تعریف‌شده که از منابع طبیعی به دست می‌آیند، می‌پردازد.

Scope

این بخش خواننده را با رفتار فارماکولوژیک محصولات طبیعی به عنوان یک طبقه آشنا می‌کند. گره‌های موضوعی زیرین آن — فارماکوکینتیک ترکیبات گیاهی، فارماکودینامیک متابولیت‌های گیاهی، تعاملات دارو-گیرنده، تعاملات گیاه-دارو، و فراهمی زیستی و متابولیسم — را چارچوب‌بندی می‌کند. این بخش محصولات طبیعی را به عنوان موضوعات تحقیق و روش فارماکولوژیک در نظر می‌گیرد، نه به عنوان درمان‌های توصیه شده، و دوز یا راهنمایی درمانی فردی ارائه نمی‌دهد.

Sub-topics

• فراهمی زیستی و متابولیسم
• برهم‌کنش‌های دارو-گیرنده
• تداخلات دارویی گیاهی
• فارماکودینامیک متابولیت‌های گیاهی
• فارماکوکینتیک ترکیبات گیاهی

Core questions

• خواص فیزیکوشیمیایی محصولات طبیعی چگونه جذب، توزیع، متابولیسم و دفع آن‌ها را شکل می‌دهد؟
• متابولیت‌های گیاهی و میکروبی از طریق کدام اهداف و مکانیسم‌های مولکولی اثرات خود را اعمال می‌کنند؟
• چرا بسیاری از محصولات طبیعی فراهمی زیستی خوراکی پایینی از خود نشان می‌دهند و چه چیزی آن را کنترل می‌کند؟
• اجزای یک عصاره چندجزئی چگونه با یکدیگر و با داروهای همزمان تجویز شده تعامل دارند؟

Key concepts

• فارماکوکینتیک و فارماکودینامیک محصولات طبیعی
• فراهمی زیستی خوراکی پایین و متغیر
• متابولیسم فاز I و فاز II اجزای گیاهی
• تعدیل آنزیم‌های متابولیزه‌کننده دارو و ناقل‌ها
• هم‌افزایی چندجزئی و پلی‌فارماکولوژی
• تعاملات گیاه-دارو
• ملاحظات ساختار-فعالیت و شباهت به دارو

Mechanisms

محصولات طبیعی طیف وسیعی از فضای شیمیایی را پوشش می‌دهند، از ترپنوئیدهای کوچک لیپوفیلیک گرفته تا گلیکوزیدها و پلی‌فنول‌های بزرگ و قطبی. این تنوع رفتار فارماکولوژیک آن‌ها را هدایت می‌کند: بسیاری از آن‌ها با گیرنده‌ها، آنزیم‌ها، کانال‌های یونی یا ناقل‌های تعریف‌شده درگیر می‌شوند، در حالی که برخی دیگر به طور همزمان بر چندین هدف عمل می‌کنند، ویژگی‌ای که با تفکر شبکه‌ای و پلی‌فارماکولوژی (Hopkins, 2008) به تصویر کشیده شده است. از آنجا که مواد گیاهی معمولاً به صورت مخلوط تجویز می‌شوند، اجزا ممکن است به صورت افزایشی، هم‌افزایی یا آنتاگونیستی عمل کنند، و ترکیبات جزئی می‌توانند جذب یا متابولیسم ترکیبات اصلی را تغییر دهند (Williamson, 2001). همان سیستم‌های متابولیک و انتقالی که داروهای متعارف را پردازش می‌کنند، محصولات طبیعی را نیز پردازش می‌کنند، به همین دلیل این حوزه فارماکوکینتیک، فارماکودینامیک و پدیده‌های تعاملی را در یک چارچوب واحد به هم متصل می‌کند.

Clinical relevance

محصولات طبیعی و مشتقات آن‌ها سهم قابل توجهی از داروهای تأیید شده را تشکیل می‌دهند، و فرآورده‌های گیاهی به طور گسترده‌ای در کنار داروهای متعارف استفاده می‌شوند (Newman & Cragg, 2016; Atanasov et al., 2021). درک فارماکولوژی آن‌ها زیربنای ارزیابی شواهد، پیش‌بینی تعاملات گیاه-دارو، و تفسیر سیگنال‌های اثربخشی و ایمنی است. این مدخل نحوه تولید و استدلال در مورد چنین شواهدی را توصیف می‌کند؛ این یک ماده مرجع است و مبنایی برای تصمیمات تشخیصی یا درمانی فردی نیست.

History

فارماکولوژی محصولات طبیعی از فارماکوگنوزی کلاسیک، که گیاهان دارویی و اجزای آن‌ها را فهرست‌بندی می‌کرد، نشأت گرفت و با پیشرفت شیمی تحلیلی و فارماکولوژی مولکولی که امکان جداسازی ترکیبات منفرد و شناسایی عملکرد آن‌ها را فراهم آورد، به بلوغ رسید. بررسی‌های تأیید داروهای جدید بارها نشان داده است که محصولات طبیعی و مشتقات ساختاری آن‌ها همچنان منبع اصلی عوامل درمانی هستند (Newman & Cragg, 2016)، و بررسی‌های معاصر این حوزه را حول شناسایی هدف مدرن، تحلیل چندجزئی، و علاقه مجدد پس از یک دوره کاهش (Atanasov et al., 2021) چارچوب‌بندی می‌کنند.

Key figures

• David J. Newman
• Gordon M. Cragg
• Elizabeth M. Williamson
• Andrew L. Hopkins
• Atanas G. Atanasov

Seminal works

• newman-cragg-2016
• atanasov-2021
• williamson-2001
• hopkins-2008

Frequently asked questions

فارماکولوژی محصولات طبیعی چه تفاوتی با فارماکولوژی متعارف دارد؟

این حوزه همان اصول فارماکوکینتیک و فارماکودینامیک را به کار می‌برد، اما برای موادی از منابع طبیعی که اغلب به صورت مخلوط‌های پیچیده تجویز می‌شوند، معمولاً فراهمی زیستی پایین یا متغیری از خود نشان می‌دهند و ممکن است به طور همزمان بر چندین هدف عمل کنند.

آیا محصولات طبیعی منبع مهمی برای داروها هستند؟

بله. بررسی داروهای تأیید شده نشان می‌دهد که محصولات طبیعی و مشتقات آن‌ها بخش بزرگی از عوامل درمانی را تشکیل می‌دهند، به ویژه در میان داروهای ضد عفونت و ضد سرطان.