เภสัชพลศาสตร์ของสารเมแทบอไลต์จากพืช

เภสัชพลศาสตร์ของสารเมแทบอไลต์จากพืชเกี่ยวข้องกับสิ่งที่สารประกอบเหล่านี้กระทำต่อร่างกาย: เป้าหมายระดับโมเลกุลที่พวกมันเข้าจับ, การส่งสัญญาณปลายน้ำที่พวกมันเปลี่ยนแปลง, และความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นกับผลกระทบ สารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิจากพืช—อัลคาลอยด์, เทอร์พีนอยด์, โพลีฟีนอล, ไกลโคไซด์ และอื่นๆ—มักจะออกฤทธิ์ผ่านตัวรับและเอนไซม์ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน แต่หลายชนิดก็ส่งผลต่อเป้าหมายหลายอย่างพร้อมกัน ทำให้เกิดพฤติกรรมแบบหลายเป้าหมายและเสริมฤทธิ์กัน ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของการเตรียมจากพืช

Definition

เภสัชพลศาสตร์ของสารเมแทบอไลต์จากพืชคือการศึกษาผลทางชีวเคมีและสรีรวิทยาของสารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิที่ได้จากพืช กลไกการออกฤทธิ์ระดับโมเลกุล และความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นกับผลกระทบ

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมกลไกที่สารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิจากพืชสร้างผลทางชีวภาพ รวมถึงการเข้าจับเป้าหมาย, ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นกับผลกระทบ, การออกฤทธิ์แบบหลายเป้าหมาย (เภสัชวิทยาหลายเป้าหมาย), และการเสริมฤทธิ์และการต้านฤทธิ์ภายในสารผสม เนื้อหานี้เป็นเชิงแนวคิดและระเบียบวิธีวิจัย และไม่มีการให้คำแนะนำเกี่ยวกับการให้ยาหรือการรักษา

Core questions

• สารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิจากพืชแต่ละชนิดเข้าจับกับเป้าหมายระดับโมเลกุลใดบ้าง?
• ความเข้มข้นของสารเมแทบอไลต์จากพืชมีความสัมพันธ์กับขนาดของผลกระทบอย่างไร?
• ส่วนประกอบของสารสกัดออกฤทธิ์เสริมฤทธิ์, เพิ่มค่า, หรือต้านฤทธิ์กันเมื่อใด?
• การออกฤทธิ์แบบหลายเป้าหมายส่งผลต่อผลกระทบโดยรวมของการเตรียมจากพืชอย่างไร?

Key concepts

• การเข้าจับเป้าหมาย (ตัวรับ, เอนไซม์, ช่องไอออน, ตัวขนส่ง)
• ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นกับผลกระทบ (ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดยากับการตอบสนอง)
• การกระตุ้น, การต้าน, และการปรับเปลี่ยน
• เภสัชวิทยาหลายเป้าหมายและเภสัชวิทยาเครือข่าย
• การเสริมฤทธิ์และการต้านฤทธิ์ภายในสารผสม
• ประเภททางเคมีของสารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิ (อัลคาลอยด์, เทอร์พีนอยด์, โพลีฟีนอล, ไกลโคไซด์)
• ความจำเพาะเจาะจงและผลกระทบนอกเป้าหมาย

Mechanisms

สารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิจากพืชสร้างผลกระทบโดยการจับกับและเปลี่ยนแปลงกิจกรรมของเป้าหมายระดับมหโมเลกุล—ตัวรับ, เอนไซม์, ช่องไอออน, และตัวขนส่ง—โดยผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นมักจะเป็นไปตามความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นกับผลกระทบ เนื่องจากความหลากหลายทางเคมีของผลิตภัณฑ์ธรรมชาติมีมาก สารเมแทบอไลต์แต่ละชนิดจึงมักจะออกฤทธิ์ต่อเป้าหมายมากกว่าหนึ่งอย่าง และมุมมองแบบเครือข่ายหรือเภสัชวิทยาหลายเป้าหมายมักจะสะท้อนพฤติกรรมของพวกมันได้ดีกว่าแบบจำลองเป้าหมายเดียว (Hopkins, 2008) ในสารสกัดทั้งหมด ส่วนประกอบต่างๆ สามารถมีปฏิสัมพันธ์กันได้: สารประกอบหนึ่งอาจเพิ่มผลของอีกสารหนึ่ง (เสริมฤทธิ์), ไม่มีผลรวมที่เพิ่มขึ้นนอกเหนือจากการรวมกันแบบเพิ่มค่า, หรือต้านฤทธิ์ (antagonism), และส่วนประกอบย่อยๆ สามารถปรับเปลี่ยนการออกฤทธิ์ของส่วนประกอบหลักได้ (Williamson, 2001) ความคงอยู่ของผลิตภัณฑ์ธรรมชาติและอนุพันธ์ของพวกมันในฐานะสารนำทางในการรักษา สะท้อนให้เห็นทั้งพื้นที่เป้าหมายที่หลากหลายนี้และคุณค่าของโครงสร้างที่โดดเด่นของพวกมัน (Newman & Cragg, 2016; Atanasov et al., 2021)

Clinical relevance

ความเข้าใจทางเภสัชพลศาสตร์ช่วยชี้แจงว่าเหตุใดการเตรียมจากพืชจึงอาจสร้างผลกระทบที่ไม่สามารถคาดเดาได้จากส่วนประกอบใดส่วนประกอบหนึ่ง และเป็นพื้นฐานสำหรับการประเมินหลักฐานและการตีความการศึกษากลไก เนื้อหานี้อธิบายถึงวิธีการให้เหตุผลเกี่ยวกับกลไกดังกล่าว และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจในการรักษาเฉพาะบุคคล

History

เภสัชวิทยาแบบดั้งเดิมได้อธิบายการออกฤทธิ์ของอัลคาลอยด์และไกลโคไซด์จากพืชแต่ละชนิดต่อเป้าหมายที่แยกออกมา ซึ่งนำไปสู่การค้นพบยาหลายชนิดและแนวคิดเกี่ยวกับตัวรับที่เป็นพื้นฐานของเภสัชพลศาสตร์สมัยใหม่ เมื่อการวิเคราะห์เป้าหมายแบบความสามารถสูงพัฒนาขึ้น การตระหนักว่าผลิตภัณฑ์ธรรมชาติหลายชนิดออกฤทธิ์ต่อเป้าหมายหลายอย่างได้นำไปสู่เภสัชวิทยาเครือข่ายในฐานะกรอบการทำงานที่ชัดเจน (Hopkins, 2008) ในขณะที่เภสัชเวทเน้นย้ำถึงการเสริมฤทธิ์กันระหว่างส่วนประกอบของสารสกัดทั้งหมดมานานแล้ว (Williamson, 2001)

Debates

ส่วนประกอบออกฤทธิ์เดี่ยวเทียบกับการเสริมฤทธิ์ของสารสกัดทั้งหมด

ไม่ว่าผลของพืชสมุนไพรจะเกิดจากสารประกอบออกฤทธิ์เดี่ยวที่แยกออกมาหรือจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบหลายชนิดยังคงเป็นคำถามเชิงระเบียบวิธีวิจัย การแสดงให้เห็นถึงการเสริมฤทธิ์ที่แท้จริงแทนที่จะเป็นเพียงการเพิ่มค่าต้องอาศัยการออกแบบการทดลองที่รอบคอบ

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

เภสัชพลศาสตร์หมายถึงอะไรสำหรับสารเมแทบอไลต์จากพืช?

มันอธิบายว่าสารประกอบนั้นทำอะไรในร่างกาย—เป้าหมายใดที่มันจับ, ผลกระทบของมันเปลี่ยนแปลงไปตามความเข้มข้นอย่างไร, และการเปลี่ยนแปลงปลายน้ำที่เกิดขึ้นคืออะไร—ซึ่งแตกต่างจากเภสัชจลนศาสตร์ที่อธิบายว่าร่างกายจัดการกับสารประกอบนั้นอย่างไร

เหตุใดการเตรียมจากพืชจึงมักถูกอธิบายว่าออกฤทธิ์ต่อเป้าหมายหลายอย่าง?

ผลิตภัณฑ์ธรรมชาติครอบคลุมพื้นที่ทางเคมีที่กว้างขวาง และหลายชนิดจับกับเป้าหมายระดับมหโมเลกุลหลายอย่าง ดังนั้นผลกระทบของพวกมันจึงมักจะถูกอธิบายได้ดีกว่าด้วยมุมมองแบบหลายเป้าหมายหรือเครือข่าย มากกว่าแบบจำลองเป้าหมายเดียว