ऊतक विभाजन (Tissue Compartmentalization)

ऊतक विभाजन यह बताता है कि कोई दवा शरीर के ऊतकों के बीच असमान रूप से कैसे वितरित होती है, बजाय समान रूप से फैलने के। कुछ ऊतकों तक दवा जल्दी पहुँचती है क्योंकि वे अच्छी तरह से संचित (perfused) होते हैं, जबकि अन्य तक धीरे-धीरे पहुँचती है क्योंकि विनिमय पारगम्यता-सीमित (permeability-limited) होता है, और प्रत्येक में जमा होने वाली मात्रा स्थानीय बंधन और संरचना पर निर्भर करती है। शरीर को ऊतक डिब्बों (tissue compartments) के एक समूह के रूप में दर्शाना शरीरक्रियात्मक रूप से आधारित फार्माकोकाइनेटिक मॉडलिंग (physiologically based pharmacokinetic modelling) का आधार है।

Definition

ऊतक विभाजन शरीर के ऊतकों के बीच दवा का असमान विभाजन है, जो क्षेत्रीय रक्त प्रवाह, झिल्ली पारगम्यता और ऊतक बंधन द्वारा निर्धारित होता है, और आमतौर पर डिब्बेदार (compartmental) या शरीरक्रियात्मक रूप से आधारित फार्माकोकाइनेटिक मॉडल के भीतर ऊतक:प्लाज्मा विभाजन गुणांक द्वारा दर्शाया जाता है।

Scope

यह विषय बताता है कि दवाएं विशिष्ट ऊतकों में कैसे वितरित और जमा होती हैं: परफ्यूजन-सीमित (perfusion-limited) और पारगम्यता-सीमित (permeability-limited) अवशोषण के बीच का अंतर, ऊतक:प्लाज्मा विभाजन गुणांक (tissue:plasma partition coefficients), विभाजन में ऊतक संरचना (वसा और प्रोटीन सामग्री) की भूमिका, और इन्हें डिब्बेदार (compartmental) और शरीरक्रियात्मक रूप से आधारित मॉडलों में कैसे संयोजित किया जाता है। यह एक संदर्भ और शैक्षिक प्रविष्टि है और खुराक संबंधी मार्गदर्शन नहीं देती है।

Core questions

• कोई दवा विभिन्न ऊतकों के बीच समान रूप से वितरित होने के बजाय असमान रूप से क्यों वितरित होती है?
• परफ्यूजन-सीमित (perfusion-limited) और पारगम्यता-सीमित (permeability-limited) ऊतक अवशोषण में क्या अंतर है?
• ऊतक:प्लाज्मा विभाजन गुणांक एक ऊतक में संचय को कैसे निर्धारित करते हैं?
• शरीरक्रियात्मक रूप से आधारित मॉडलों में शरीर को ऊतक डिब्बों के रूप में कैसे दर्शाया जाता है?

Key concepts

• परफ्यूजन-सीमित (Perfusion-limited) बनाम पारगम्यता-सीमित (permeability-limited) वितरण
• ऊतक:प्लाज्मा विभाजन गुणांक (Tissue:plasma partition coefficients)
• ऊतक संरचना (वसा और प्रोटीन सामग्री)
• डिब्बेदार मॉडल (Compartmental models)
• शरीरक्रियात्मक रूप से आधारित फार्माकोकाइनेटिक (PBPK) मॉडलिंग
• ऊतक संचय और पुनर्वितरण (Tissue accumulation and redistribution)

Mechanisms

धमनी रक्त में ले जाई गई दवा प्रत्येक ऊतक के साथ उस ऊतक के रक्त प्रवाह और दवा के केशिका और कोशिका झिल्ली को पार करने की आसानी से निर्धारित दर पर विनिमय करती है। परफ्यूजन-सीमित (perfusion-limited) ऊतकों में झिल्ली बहुत कम प्रतिरोध प्रस्तुत करती हैं, इसलिए अवशोषण रक्त प्रवाह का अनुसरण करता है और संतुलन जल्दी प्राप्त हो जाता है; पारगम्यता-सीमित (permeability-limited) ऊतकों में धीमी झिल्ली स्थानांतरण अवशोषण को नियंत्रित करता है। संतुलन पर एक ऊतक में रहने वाली दवा की मात्रा ऊतक:प्लाज्मा विभाजन गुणांक द्वारा दर्शाई जाती है, जो ऊतक की वसा और प्रोटीन सामग्री और दवा की लिपोफिलिसिटी (lipophilicity) और बंधन पर निर्भर करती है। शरीरक्रियात्मक रूप से आधारित फार्माकोकाइनेटिक मॉडल ऐसे कई ऊतक डिब्बों को इकट्ठा करते हैं, प्रत्येक अपने स्वयं के रक्त प्रवाह और विभाजन गुणांक के साथ, यह वर्णन करने के लिए कि समय के साथ दवा पूरे शरीर में कैसे वितरित होती है।

Clinical relevance

ऊतक विभाजन बताता है कि प्लाज्मा और ऊतकों के बीच दवा की सांद्रता क्यों भिन्न होती है और कुछ दवाएं विशेष अंगों में क्यों जमा होती हैं या समय के साथ पुनर्वितरित (redistribute) होती हैं। एक वर्णनात्मक मॉडलिंग अवधारणा के रूप में यह फार्माकोकाइनेटिक प्रोफाइल की व्याख्या और वितरण अध्ययनों के डिजाइन का समर्थन करती है; यह शैक्षिक है और व्यक्तिगत उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

ऊतक विभाजन को प्रायोगिक विभाजन-गुणांक मापों और शरीरक्रियात्मक रूप से आधारित मॉडलों के माध्यम से चित्रित किया जाता है; ऊतक संरचना और दवा गुणों से ऊतक:प्लाज्मा गुणांक की भविष्यवाणी करने के तरीके मॉडलिंग और नियामक साहित्य में अच्छी तरह से स्थापित हैं।

History

दवा वितरण का डिब्बेदार (compartmental) विवरण शास्त्रीय फार्माकोकाइनेटिक्स के साथ विकसित हुआ, लेकिन व्यक्तिगत ऊतकों का स्पष्ट प्रतिनिधित्व शरीरक्रियात्मक रूप से आधारित फार्माकोकाइनेटिक मॉडलिंग के साथ परिपक्व हुआ। लगभग 2000 के आसपास पेश किए गए तरीकों ने ऊतक वसा और प्रोटीन संरचना से ऊतक:प्लाज्मा विभाजन गुणांक की भविष्यवाणी करने की अनुमति दी, जिससे इन मॉडलों को दवा गुणों से पैरामीटराइज़ किया जा सका, और तब से वे दवा विकास में मानक बन गए हैं।

Key figures

• Patrick Poulin
• Frank-Peter Theil
• Hannah Jones

Seminal works

• poulin-2000
• poulin-2012
• jones-2013

Frequently asked questions

परफ्यूजन-सीमित (perfusion-limited) और पारगम्यता-सीमित (permeability-limited) वितरण में क्या अंतर है?

परफ्यूजन-सीमित ऊतकों में दवा झिल्ली को आसानी से पार कर जाती है, इसलिए अवशोषण रक्त प्रवाह द्वारा नियंत्रित होता है और संतुलन तेजी से होता है; पारगम्यता-सीमित ऊतकों में धीमी झिल्ली स्थानांतरण बाधा है, इसलिए अवशोषण रक्त प्रवाह से पीछे रह जाता है।

ऊतक:प्लाज्मा विभाजन गुणांक क्या दर्शाता है?

यह संतुलन पर एक ऊतक में दवा की सांद्रता का प्लाज्मा में उसकी सांद्रता से अनुपात है, जो यह सारांशित करता है कि ऊतक की संरचना और दवा के बंधन और लिपोफिलिसिटी (lipophilicity) के आधार पर दवा उस ऊतक में कितनी दृढ़ता से जमा होती है।