रिसेप्टर अधिभोग सिद्धांत और खुराक-प्रतिक्रिया

रिसेप्टर अधिभोग सिद्धांत इस बात का शास्त्रीय विवरण है कि दवा के प्रभाव खुराक के साथ क्यों बढ़ते हैं: जैसे-जैसे सांद्रता बढ़ती है, अधिक रिसेप्टर बंधते हैं, और - अपने मूल रूप में - प्रतिक्रिया को अधिभोगित अंश के समानुपाती माना जाता था। यह इस बात के बीच एक वैचारिक सेतु प्रदान करता है कि कितनी दवा मौजूद है और यह कितना बड़ा प्रभाव उत्पन्न करती है।

Definition

रिसेप्टर अधिभोग सिद्धांत यह मानता है कि दवा द्वारा अधिभोगित रिसेप्टर्स का अंश द्रव्यमान क्रिया के नियम का पालन करता है और सांद्रता के साथ संतृप्ति की ओर बढ़ता है, जबकि खुराक-प्रतिक्रिया संबंध यह बताता है कि खुराक या सांद्रता बढ़ने पर परिणामी जैविक प्रभाव कैसे बदलता है।

Scope

यह विषय अधिभोग ढाँचे और खुराक- (या सांद्रता-) प्रतिक्रिया संबंध को शामिल करता है जिसकी यह भविष्यवाणी करता है, जिसमें बंधन पर लागू द्रव्यमान क्रिया का नियम, प्रभावकारिता का विचार, अतिरिक्त रिसेप्टर्स की घटना, और परिचालन मॉडल शामिल है जो अधिभोग और प्रतिक्रिया के बीच के संबंध को सामान्यीकृत करता है। इसे मूलभूत फार्माकोडायनामिक्स के रूप में प्रस्तुत किया गया है और यह खुराक के निर्देश नहीं देता है।

Core questions

• अधिभोगित रिसेप्टर्स का अंश दवा सांद्रता पर कैसे निर्भर करता है?
• अधिभोग और प्रभाव के बीच संबंध हमेशा एक-से-एक क्यों नहीं होता है?
• अतिरिक्त रिसेप्टर्स क्या हैं, और वे सांद्रता-प्रतिक्रिया वक्र को कैसे बदलते हैं?
• आत्मीयता और प्रभावकारिता एक खुराक-प्रतिक्रिया वक्र के आकार और स्थिति को एक साथ कैसे आकार देते हैं?

Key concepts

• द्रव्यमान क्रिया का नियम
• आंशिक अधिभोग
• अतिपरवलयिक बंधन वक्र
• सिग्मॉइडल सांद्रता-प्रतिक्रिया वक्र
• प्रभावकारिता
• अतिरिक्त रिसेप्टर्स (रिसेप्टर रिजर्व)
• EC50 और शक्ति

Key theories

अधिभोग सिद्धांत (द्रव्यमान-क्रिया बंधन)

क्लार्क का शास्त्रीय मॉडल जिसमें रिसेप्टर अधिभोग द्रव्यमान-क्रिया संतुलन का पालन करता है, एक अतिपरवलयिक बंधन वक्र उत्पन्न करता है, जिसमें प्रभाव को मूल रूप से अधिभोगित रिसेप्टर्स के अंश के समानुपाती माना जाता था।

प्रभावकारिता और अतिरिक्त रिसेप्टर्स

स्टीफेंसन का शोधन जिसमें प्रभावकारिता को एक अलग गुण के रूप में पेश किया गया और यह दिखाया गया कि अधिकतम ऊतक प्रतिक्रिया तब प्राप्त की जा सकती है जब केवल रिसेप्टर्स का एक अंश अधिभोगित हो, ताकि अतिरिक्त रिसेप्टर्स का एक रिजर्व मौजूद हो।

एगोनिज़्म का परिचालन मॉडल

ब्लैक और लेफ का ढाँचा जो एगोनिस्ट सांद्रता, अधिभोग और देखे गए प्रतिक्रिया को एक परिचालन प्रभावकारिता पद के माध्यम से संबंधित करता है, अधिभोग और प्रभाव के बीच गैर-रेखीय युग्मन को समायोजित करता है।

Mechanisms

जब एक दवा और उसके रिसेप्टर्स संतुलन तक पहुँचते हैं, तो अधिभोगित रिसेप्टर्स का अंश द्रव्यमान क्रिया के नियम द्वारा निर्धारित होता है और संतुलन वियोजन स्थिरांक के सापेक्ष मुक्त-दवा सांद्रता पर निर्भर करता है, जिससे एक अतिपरवलयिक बंधन वक्र उत्पन्न होता है जो सभी साइटों के भरने पर संतृप्त हो जाता है। क्लार्क के मूल अधिभोग सिद्धांत में, प्रभाव को इस अंश के समानुपाती माना जाता था। स्टीफेंसन ने दिखाया कि वास्तविक ऊतक अक्सर अधिकतम प्रतिक्रिया तक पहुँचते हैं जबकि कई रिसेप्टर्स अनाधिभोगित रहते हैं, जिसका अर्थ है कि अधिभोगित रिसेप्टर्स अपनी प्रभावकारिता में भिन्न होते हैं और एक रिसेप्टर रिजर्व, या अतिरिक्त रिसेप्टर्स, मौजूद हो सकते हैं; ऐसे ऊतकों में अर्ध-अधिकतम प्रभाव उत्पन्न करने वाली सांद्रता संतुलन वियोजन स्थिरांक से कम होती है। ब्लैक और लेफ का परिचालन मॉडल इसे एक स्पष्ट प्रभावकारिता पैरामीटर के माध्यम से प्रतिक्रिया को अधिभोग से संबंधित करके कैप्चर करता है, जो सांद्रता-प्रतिक्रिया वक्र की स्थिति और अधिकतम से आत्मीयता और प्रभावकारिता का अनुमान लगाने की अनुमति देता है। सांद्रता के लघुगणक के विरुद्ध प्लॉट किए जाने पर, संबंध आमतौर पर सिग्मॉइडल दिखाई देता है।

Clinical relevance

अधिभोग और खुराक-प्रतिक्रिया अवधारणाएं इस बात को रेखांकित करती हैं कि शक्ति (अर्ध-अधिकतम प्रभाव देने वाली सांद्रता) और अधिकतम प्रभाव को दवाओं में कैसे परिभाषित और तुलना की जाती है, और अतिरिक्त रिसेप्टर्स का अस्तित्व यह कैसे समझा सकता है कि एक आंशिक एगोनिस्ट विभिन्न ऊतकों में अलग तरह से व्यवहार क्यों करता है। ये विचार एक संदर्भ स्तर पर दवा क्रिया के मात्रात्मक तर्क का वर्णन करते हैं और व्यक्तियों में खुराक का चयन या समायोजन करने का आधार नहीं हैं।

Evidence & guidelines

अधिभोग सिद्धांत और परिचालन मॉडल नैदानिक दिशानिर्देशों के बजाय प्रयोगशाला फार्माकोलॉजी के भीतर स्थापित विश्लेषणात्मक ढाँचे हैं; संबंधित मात्रात्मक शब्दावली को इंटरनेशनल यूनियन ऑफ बेसिक एंड क्लिनिकल फार्माकोलॉजी (IUPHAR) और मानक फार्माकोलॉजी ग्रंथों के माध्यम से मानकीकृत किया गया है।

History

ए. जे. क्लार्क के 1933 के मोनोग्राफ ने दवा क्रिया पर द्रव्यमान क्रिया के नियम को लागू किया और अधिभोग सिद्धांत को उसके आनुपातिक रूप में स्थापित किया। स्टीफेंसन के 1956 के पेपर ने प्रभावकारिता और अतिरिक्त रिसेप्टर्स की अवधारणा पेश की, प्रतिक्रिया को साधारण अधिभोग से अलग किया, और फर्चगॉट ने बाद में प्रयोगात्मक रूप से रिसेप्टर रिजर्व को मापा। ब्लैक और लेफ के 1983 के परिचालन मॉडल ने इन विचारों को सांद्रता-प्रतिक्रिया डेटा से एगोनिस्ट आत्मीयता और प्रभावकारिता का अनुमान लगाने के लिए एक सामान्य ढाँचे में एकीकृत किया, और कोल्क्वाउन के विश्लेषणों ने अधिभोग को बंधन और गेटिंग के व्यापक संदर्भ में रखा।

Debates

क्या प्रभाव अधिभोग के समानुपाती होता है?

क्लार्क की प्रत्यक्ष आनुपातिकता की मूल धारणा का खंडन ऊतकों द्वारा पूर्ण अधिभोग से नीचे अधिकतम प्रतिक्रिया तक पहुँचने से हुआ; समाधान - बंधन से प्रभावकारिता को अलग करना और अतिरिक्त रिसेप्टर्स की अनुमति देना - खुराक-प्रतिक्रिया विश्लेषण को फिर से परिभाषित किया लेकिन अधिभोग और प्रभाव के बीच युग्मन को ऊतक-निर्भर छोड़ दिया।

Key figures

• Alfred J. Clark
• R. P. Stephenson
• James W. Black
• Paul Leff
• David Colquhoun

Seminal works

• clark-1933
• stephenson-1956
• black-leff-1983

Frequently asked questions

खुराक-प्रतिक्रिया वक्र आमतौर पर सांद्रता के लघुगणक के विरुद्ध क्यों खींचा जाता है?

प्रभाव को लॉग सांद्रता के विरुद्ध प्लॉट करने से अतिपरवलयिक संबंध एक विस्तृत सांद्रता सीमा पर एक सममित सिग्मॉइडल वक्र में बदल जाता है, जिससे अर्ध-अधिकतम बिंदु और ढलान को पढ़ना और तुलना करना आसान हो जाता है।

अतिरिक्त रिसेप्टर्स क्या हैं?

अतिरिक्त रिसेप्टर्स वे रिसेप्टर्स होते हैं जो तब अनाधिभोगित रहते हैं जब एक ऊतक पहले से ही अपनी अधिकतम प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है; उनकी उपस्थिति का मतलब है कि हर रिसेप्टर को अधिभोगित किए बिना पूर्ण प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है।