दवा-चयापचय एंजाइमों और दवा ट्रांसपोर्टरों के बीच क्या अंतर है?

एंजाइम रासायनिक रूप से एक दवा को बदलते हैं ताकि उसे तोड़ा और समाप्त किया जा सके, जबकि ट्रांसपोर्टर शारीरिक रूप से दवा और उसके चयापचयों को कोशिका झिल्ली के पार कोशिकाओं के अंदर और बाहर ले जाते हैं; दोनों मिलकर यह निर्धारित करते हैं कि शरीर एक दवा को कैसे संभालता है।

दवा प्रतिक्रिया में अंतर के लिए ये प्रणालियाँ क्यों मायने रखती हैं?

इन एंजाइमों और ट्रांसपोर्टरों को एन्कोड करने वाले जीन लोगों के बीच अत्यधिक परिवर्तनशील होते हैं, इसलिए व्यक्ति एक ही दवा का बहुत अलग दरों पर चयापचय या परिवहन कर सकते हैं, जो प्रभाव में अंतर और दवा-दवा अंतःक्रियाओं के जोखिम में योगदान देता है।

दवा-चयापचय एंजाइम और ट्रांसपोर्टर

दवा-चयापचय एंजाइम और ट्रांसपोर्टर वे प्रोटीन प्रणालियाँ हैं जो यह निर्धारित करती हैं कि शरीर दवाओं को कैसे संसाधित करता है: एंजाइम दवाओं को रासायनिक रूप से संशोधित करते हैं ताकि उन्हें समाप्त किया जा सके, जबकि ट्रांसपोर्टर दवाओं और उनके चयापचयों को कोशिका झिल्ली के पार ले जाते हैं। चूंकि इन प्रोटीनों को एन्कोड करने वाले जीन व्यक्तियों के बीच अत्यधिक परिवर्तनशील होते हैं, वे फार्माकोजेनोमिक्स की एक केंद्रीय चिंता हैं और दवा प्रतिक्रिया में अंतर का एक प्रमुख स्रोत हैं।

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Definition

दवा-चयापचय एंजाइम और ट्रांसपोर्टर क्रमशः वे एंजाइम हैं जो दवाओं और अन्य ज़ेनोबायोटिक्स के रासायनिक रूपांतरण (जैव-रूपांतरण) को अधिक आसानी से उत्सर्जित होने वाले रूपों में उत्प्रेरित करते हैं, और वे झिल्ली प्रोटीन हैं जो दवाओं को कोशिकाओं के अंदर और बाहर ले जाते हैं, जो मिलकर दवाओं के अवशोषण, वितरण, चयापचय और उन्मूलन को निर्धारित करते हैं।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को उन एंजाइमों से परिचित कराता है जो दवा जैव-रूपांतरण (विशेष रूप से साइटोक्रोम P450 ऑक्सीडेटिव एंजाइम और चरण II चयापचय के संयुग्मन एंजाइम) करते हैं और उन झिल्ली ट्रांसपोर्टरों से परिचित कराता है जो दवा के अवशोषण और उत्सर्जन को नियंत्रित करते हैं। यह बताता है कि आनुवंशिक भिन्नता, एंजाइम प्रेरण और एंजाइम अवरोधन दवा के निपटान को कैसे आकार देते हैं। यह तंत्रों का एक संदर्भ अवलोकन है, न कि नुस्खे लिखने के लिए एक मार्गदर्शिका।

Sub-topics

Core questions

कौन से एंजाइम और ट्रांसपोर्टर किसी दी गई दवा को संभालते हैं, और उनके आनुवंशिक वेरिएंट इसके निपटान को कैसे बदलते हैं?
चरण I और चरण II प्रतिक्रियाएं और झिल्ली परिवहन दवा निकासी को निर्धारित करने के लिए कैसे संयोजित होते हैं?
एंजाइम प्रेरण और अवरोधन चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक दवा-दवा अंतःक्रियाएं कैसे उत्पन्न करते हैं?

Key concepts

जैव-रूपांतरण (चरण I और चरण II चयापचय)
साइटोक्रोम P450 एंजाइम प्रणाली
दवा अवशोषण और उत्सर्जन ट्रांसपोर्टर
आनुवंशिक बहुरूपता और चयापचय फेनोटाइप
एंजाइम प्रेरण और अवरोधन
प्रथम-पास चयापचय और निकासी
अवशोषण, वितरण, चयापचय और उन्मूलन (ADME)

Mechanisms

दवा का निपटान एंजाइमों और ट्रांसपोर्टरों की समन्वित क्रिया द्वारा आकार लेता है। चरण I प्रतिक्रियाएं, जिनमें साइटोक्रोम P450 एंजाइमों का प्रभुत्व होता है, ऑक्सीकरण, कमी या हाइड्रोलिसिस के माध्यम से कार्यात्मक समूहों को पेश या उजागर करती हैं; चरण II प्रतिक्रियाएं तब दवा या उसके चयापचय को अंतर्जात अणुओं के साथ संयुग्मित करती हैं ताकि पानी में घुलनशीलता बढ़ सके और उत्सर्जन को बढ़ावा मिल सके (विल्किंसन, 2005)। समानांतर में, झिल्ली ट्रांसपोर्टर नियंत्रित करते हैं कि कितनी दवा कोशिकाओं और ऊतकों में प्रवेश करती है और कितनी तेजी से इसे और इसके चयापचयों को बाहर निकाला जाता है, जो अवशोषण, ऊतक जोखिम और उन्मूलन को प्रभावित करता है (इंटरनेशनल ट्रांसपोर्टर कंसोर्टियम, 2010)। इन प्रोटीनों को एन्कोड करने वाले जीनों में वंशानुगत भिन्नता उनकी मात्रा या गतिविधि को बदल देती है, ताकि व्यक्ति एक ही दवा का चयापचय और परिवहन कैसे करते हैं, इसमें अनुमानित रूप से भिन्न होते हैं (इवांस और रेलिंग, 1999; इवांस और मैकलियोड, 2003)।

Clinical relevance

इन एंजाइम और ट्रांसपोर्टर प्रणालियों को समझना दवा प्रतिक्रिया में व्यक्ति-से-व्यक्ति भिन्नता और दवा-दवा अंतःक्रियाओं के प्रति संवेदनशीलता के अधिकांश हिस्से को स्पष्ट करता है, और फार्माकोजेनोमिक परीक्षण के लिए यांत्रिक आधार प्रदान करता है। यह प्रविष्टि बताती है कि ये प्रणालियाँ उस भिन्नता की व्याख्या के लिए एक संदर्भ के रूप में कैसे काम करती हैं; यह खुराक के नियम या व्यक्तिगत उपचार सिफारिशें प्रदान नहीं करती है।

Epidemiology

दवा चयापचय और परिवहन को प्रभावित करने वाले वेरिएंट एलील दुनिया भर में आम हैं, और उनकी आवृत्तियां पैतृक आबादी में काफी भिन्न होती हैं, जो एक कारण है कि दवा प्रतिक्रिया समूहों के बीच भिन्न होती है। फार्माकोजेनोमिक साहित्य यह दर्शाता है कि व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली दवाओं का एक बड़ा हिस्सा अत्यधिक बहुरूपी एंजाइमों और ट्रांसपोर्टरों की एक छोटी संख्या द्वारा नियंत्रित होता है (इवांस और मैकलियोड, 2003)।

History

यह पहचान कि वंशानुगत अंतर दवा प्रतिक्रिया को आकार देते हैं, बीसवीं सदी के मध्य के फार्माकोजेनेटिक्स से विकसित हुए, और जब व्यक्तिगत एंजाइमों और ट्रांसपोर्टरों को एन्कोड करने वाले जीन को क्लोन और चित्रित किया गया तो इसमें तेजी आई। इवांस और रेलिंग (1999) और इवांस और मैकलियोड (2003) द्वारा किए गए ऐतिहासिक समीक्षाओं ने इस कार्य को फार्माकोजेनोमिक्स के रूप में फिर से परिभाषित किया, जबकि विल्किंसन (2005) ने अंतर-व्यक्तिगत भिन्नता के चयापचय आधार को संश्लेषित किया, और इंटरनेशनल ट्रांसपोर्टर कंसोर्टियम (2010) ने झिल्ली ट्रांसपोर्टरों के समानांतर महत्व को समेकित किया।

Key figures

William Evans
Mary Relling
Grant Wilkinson
Howard McLeod

Seminal works

evans-relling-1999
evans-mcleod-2003
wilkinson-2005
itc-2010

Frequently asked questions

दवा-चयापचय एंजाइमों और दवा ट्रांसपोर्टरों के बीच क्या अंतर है?: एंजाइम रासायनिक रूप से एक दवा को बदलते हैं ताकि उसे तोड़ा और समाप्त किया जा सके, जबकि ट्रांसपोर्टर शारीरिक रूप से दवा और उसके चयापचयों को कोशिका झिल्ली के पार कोशिकाओं के अंदर और बाहर ले जाते हैं; दोनों मिलकर यह निर्धारित करते हैं कि शरीर एक दवा को कैसे संभालता है।
दवा प्रतिक्रिया में अंतर के लिए ये प्रणालियाँ क्यों मायने रखती हैं?: इन एंजाइमों और ट्रांसपोर्टरों को एन्कोड करने वाले जीन लोगों के बीच अत्यधिक परिवर्तनशील होते हैं, इसलिए व्यक्ति एक ही दवा का बहुत अलग दरों पर चयापचय या परिवहन कर सकते हैं, जो प्रभाव में अंतर और दवा-दवा अंतःक्रियाओं के जोखिम में योगदान देता है।