Dược lực học của các chất chuyển hóa thực vật

Dược lực học của các chất chuyển hóa thực vật liên quan đến những tác động của các hợp chất này đối với cơ thể: các đích phân tử mà chúng tương tác, các tín hiệu xuôi dòng mà chúng làm thay đổi, và mối quan hệ giữa nồng độ và hiệu quả. Các chất chuyển hóa thứ cấp của thực vật — alkaloid, terpenoid, polyphenol, glycoside, và các chất khác — thường tác động thông qua các thụ thể và enzyme được xác định rõ, nhưng nhiều chất cũng ảnh hưởng đến nhiều đích cùng lúc, tạo ra hành vi đa đích và hiệp đồng đặc trưng của các chế phẩm thực vật.

Definition

Dược lực học của các chất chuyển hóa thực vật là nghiên cứu về các tác động sinh hóa và sinh lý của các chất chuyển hóa thứ cấp có nguồn gốc thực vật, các cơ chế tác động phân tử của chúng, và mối quan hệ giữa nồng độ và hiệu quả của chúng.

Scope

Mục này bao gồm các cơ chế mà qua đó các chất chuyển hóa thứ cấp của thực vật tạo ra các hiệu ứng sinh học, bao gồm tương tác đích, mối quan hệ nồng độ-hiệu quả, tác động đa đích (dược lý đa tác dụng), và sự hiệp đồng và đối kháng trong hỗn hợp. Đây là một mục mang tính khái niệm và phương pháp luận và không đưa ra khuyến nghị về liều lượng hoặc điều trị.

Core questions

• Các lớp chất chuyển hóa thứ cấp thực vật cụ thể tương tác với những đích phân tử nào?
• Nồng độ của một chất chuyển hóa thực vật liên quan như thế nào đến mức độ hiệu quả của nó?
• Khi nào các thành phần của một chiết xuất tác động hiệp đồng, cộng gộp, hay đối kháng?
• Tác động đa đích định hình hiệu quả tổng thể của một chế phẩm thực vật như thế nào?

Key concepts

• Tương tác đích (thụ thể, enzyme, kênh ion, chất vận chuyển)
• Mối quan hệ nồng độ-hiệu quả (liều-đáp ứng)
• Chủ vận, đối kháng và điều biến
• Dược lý đa tác dụng và dược lý mạng lưới
• Hiệp đồng và đối kháng trong hỗn hợp
• Các lớp hóa học chất chuyển hóa thứ cấp (alkaloid, terpenoid, polyphenol, glycoside)
• Tính chọn lọc và các tác dụng ngoài đích

Mechanisms

Các chất chuyển hóa thứ cấp của thực vật tạo ra các hiệu ứng bằng cách liên kết và làm thay đổi hoạt động của các đích phân tử lớn — thụ thể, enzyme, kênh ion và chất vận chuyển — với hiệu ứng thu được thường tuân theo mối quan hệ nồng độ-hiệu quả. Bởi vì sự đa dạng hóa học của các sản phẩm tự nhiên rất rộng, các chất chuyển hóa riêng lẻ thường tác động lên nhiều hơn một đích, và một mạng lưới hoặc quan điểm dược lý đa tác dụng thường phản ánh hành vi của chúng chính xác hơn là một mô hình đơn đích (Hopkins, 2008). Trong các chiết xuất toàn phần, các thành phần có thể tương tác: một hợp chất có thể tăng cường tác dụng của hợp chất khác (hiệp đồng), không có lợi ích kết hợp nào ngoài tính cộng gộp, hoặc đối kháng nó (đối kháng), và các thành phần nhỏ có thể điều chỉnh tác động của các thành phần chính (Williamson, 2001). Sự tồn tại của các sản phẩm tự nhiên và các dẫn xuất của chúng như các chất dẫn đầu điều trị phản ánh cả không gian đích phong phú này và giá trị của các khung cấu trúc đặc trưng của chúng (Newman & Cragg, 2016; Atanasov et al., 2021).

Clinical relevance

Hiểu biết về dược lực học làm rõ lý do tại sao một chế phẩm thực vật có thể tạo ra các hiệu ứng không thể dự đoán từ bất kỳ thành phần đơn lẻ nào, và nó là nền tảng cho việc đánh giá bằng chứng và giải thích các nghiên cứu cơ chế. Mục này mô tả cách các cơ chế như vậy được lý giải và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

History

Dược lý học cổ điển đã mô tả các tác động của các alkaloid và glycoside thực vật riêng lẻ trên các đích phân lập, thiết lập một số loại thuốc và các khái niệm thụ thể làm nền tảng cho dược lực học hiện đại. Khi việc lập hồ sơ đích thông lượng cao phát triển, sự nhận biết rằng nhiều sản phẩm tự nhiên tác động lên nhiều đích đã tạo ra dược lý mạng lưới như một khuôn khổ rõ ràng (Hopkins, 2008), trong khi dược liệu học từ lâu đã nhấn mạnh sự hiệp đồng giữa các thành phần của các chiết xuất toàn phần (Williamson, 2001).

Debates

Thành phần hoạt tính đơn lẻ so với hiệp đồng của chiết xuất toàn phần

Việc hiệu quả của một loại thực vật được quy cho một hợp chất hoạt tính đơn lẻ được phân lập hay do sự tương tác giữa nhiều thành phần vẫn là một câu hỏi về phương pháp luận; việc chứng minh sự hiệp đồng thực sự thay vì chỉ là tính cộng gộp đòi hỏi thiết kế thử nghiệm cẩn thận.

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

Dược lực học có ý nghĩa gì đối với một chất chuyển hóa thực vật?

Nó mô tả những gì hợp chất đó làm trong cơ thể — những đích mà nó liên kết, cách hiệu quả của nó thay đổi theo nồng độ, và những thay đổi xuôi dòng nào xảy ra — trái ngược với dược động học, mô tả cách cơ thể xử lý hợp chất đó.

Tại sao các chế phẩm thực vật thường được mô tả là tác động lên nhiều đích?

Các sản phẩm tự nhiên chiếm một không gian hóa học rộng lớn và nhiều chất liên kết với một số đích phân tử lớn, vì vậy các hiệu ứng của chúng thường được nắm bắt tốt hơn bằng một quan điểm đa đích hoặc mạng lưới hơn là một mô hình đơn đích.