驱虫药的作用机制和选择性
驱虫药是杀死或驱逐寄生虫(蠕虫)的药物。大多数药物作用于蠕虫的神经肌肉系统或结构蛋白,利用线虫、吸虫或绦虫生理学中与宿主不同的分子特征。它们的选择性取决于这些差异以及许多药物吸收不良的事实,因此它们主要在肠道内发挥作用,而肠道蠕虫就生活在那里。
Definition
驱虫药是通过破坏蠕虫特有的神经肌肉信号、结构蛋白或新陈代谢来对抗蠕虫的药物,从而使寄生虫瘫痪、饥饿或死亡,同时通过分子选择性或有限的宿主暴露来保护宿主。
Scope
本主题涵盖主要驱虫药类别的作用机制、其对蠕虫选择性毒性的基础,以及产生驱虫药耐药性的分子变化。它将驱虫药作为药理学和寄生虫学参考主题进行处理,不提供剂量或治疗建议。
Core questions
- 主要驱虫药类别作用于哪些分子靶点?
- 如何实现对蠕虫的选择性毒性?
- 哪些分子变化导致驱虫药耐药性?
- 药物吸收有限为何有助于对抗肠道蠕虫的安全性?
Key concepts
- 苯并咪唑类和寄生虫β-微管蛋白结合
- 大环内酯类和谷氨酸门控氯离子通道
- 胆碱能激动剂(四氢嘧啶类、咪唑噻唑类)
- 吡喹酮和吸虫、绦虫的钙通道破坏
- 通过靶点分化和有限吸收实现选择性毒性
- 驱虫药耐药机制
Mechanisms
主要的驱虫药类别作用于不同的靶点。苯并咪唑类药物与β-微管蛋白结合并抑制微管聚合,从而破坏蠕虫的营养吸收和细胞分裂;选择性产生的原因是寄生虫的β-微管蛋白与药物的结合亲和力远高于哺乳动物的微管蛋白。大环内酯类(阿维菌素和米尔贝霉素)打开谷氨酸门控氯离子通道,这些通道存在于线虫和节肢动物的神经和肌肉中,但在哺乳动物中不存在,导致弛缓性麻痹;血脑屏障将其排除在哺乳动物中枢神经系统之外,增加了选择性。胆碱能激动剂,如四氢嘧啶类和咪唑噻唑类,刺激神经肌肉接头处的烟碱型乙酰胆碱受体,导致痉挛性麻痹。吡喹酮破坏吸虫和绦虫体壁的钙稳态,导致收缩和体壁损伤。耐药性通过靶点突变(例如β-微管蛋白或通道亚基)、药物外排改变或受体表达变化而产生。
Clinical relevance
驱虫药是防治土源性蠕虫病、血吸虫病和丝虫病项目的基础,了解其作用机制是评估疗效和监测耐药性的基础。本条目一般性地解释了驱虫药的作用方式,并非针对任何患者选择、联合或剂量这些药物的指南。
Epidemiology
土源性蠕虫和血吸虫感染了数亿人,主要发生在低收入热带地区,主要通过定期大规模施用少量驱虫药进行控制。狭窄的药物种类使得人类驱虫药耐药性的出现(在兽医蠕虫中已普遍存在)成为控制工作的一个重大担忧。
History
现代驱虫药是在20世纪发现的:1960年代的苯并咪唑类噻苯达唑,作为胆碱能药物的左旋咪唑和吡喃特,1970年代后期从土壤放线菌中提取的阿维菌素,以及用于吸虫和绦虫的吡喹酮。阿维菌素及其衍生物伊维菌素的发现后来获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖的一部分。兽医经验表明,持续使用会导致耐药性,这预示着人类项目将面临担忧。
Debates
- 人类蠕虫中驱虫药耐药性的威胁有多大?
- 耐药性在牲畜寄生虫中已有充分记录,但其在人类土源性蠕虫中的程度更难衡量;专家们正在争论应如何密切监测大规模药物管理,以及疗效降低是否已预示着耐药性。
Key figures
- Satoshi Omura
- William C. Campbell
- Roger K. Prichard
- Adrian J. Wolstenholme
Related topics
Seminal works
- geary-2010
- wolstenholme-2004
Frequently asked questions
- 为什么苯并咪唑类药物对宿主相对安全?
- 它们与蠕虫的β-微管蛋白结合亲和力远高于哺乳动物的微管蛋白,而且其中一些药物在肠道吸收不良,因此它们集中在肠道蠕虫生活的部位,同时保护宿主细胞。
- 伊维菌素及相关药物如何使蠕虫瘫痪?
- 它们打开谷氨酸门控氯离子通道,这些通道存在于线虫和节肢动物的神经和肌肉中,但在哺乳动物中不存在,导致蠕虫肌肉松弛并进入无法恢复的麻痹状态。