Neurofarmakologia

Neurofarmakologia

Neurofarmakologia jest nauką badającą sposób, w jaki leki oddziałują na komórkowe funkcje układu nerwowego. W tej obszernej dziedzinie wiedzy można wyróżnić neurofarmakologię behawioralną, zajmującą się badaniem wpływu substancji na zachowanie oraz neurofarmakologię molekularną, która bada mechanizmy komórkowe i ich neurochemiczne interakcje. Nadrzędnym celem badań w tym obszarze jest praca nad syntezą nowych leków, skutecznych w leczeniu chorób neurologicznych i zaburzeń psychicznych.

Historia badań nad neurofarmakologią

Prawdziwy rozwój psychofarmakologii nastąpił dopiero w pierwszej połowie XX wieku, gdyż niezbędny był do niego opis mechanizmów komunikacji międzykomórkowej oraz podstawowa wiedza z zakresu neurotransmisji. Wcześniej naukowcy działali niejako „na oślep” podając pacjentom substancje i obserwując ich reakcje, bez znajomości mechanizmów ich działania. Wspomnieć tu można chociażby o eksperymentach francuskich badaczy, którzy w latach 30-tych podawali fenotiazynę (związek chemiczny, którego pochodne stosowane są jako leki przeciwpsychotyczne) pacjentom chorym na malarię. Choć środek ten nie miał większego wpływu na leczenie malarii, okazało się, że dzięki swoim uspokajającym właściwościom pomaga cierpiącym na chorobę Parkinsona. W ten sposób - metodą prób i błędów - wiedza o leczniczych właściwościach niektórych substancji powoli się poszerzała. Późniejsze odkrycia neurotransmiterów oraz metod pomiaru ich poziomu w organizmie, a także wzrost wiedzy o elektrofizjologii pozwoliły na prowadzenie szerszych, bardziej zaplanowanych oraz – co ważne – mających konkretne implikacje dla powstawania nowych leków badań.

Chemiczny system sterowania

Poziom naszego psychicznego samopoczucia, jakość procesów poznawczych takich jak pamięć czy uwaga, a także wszelakie aspekty naszego zachowania mają początek w mózgu. Za ich regulację odpowiadają układy neuroprzekaźników, czyli chemicznych substancji biorących udział w przekazywaniu sygnałów pomiędzy neuronami, a także mięśniami i gruczołami. Każda substancja czynna farmakologicznie po dostaniu się do mózgu działa poprzez zmianę neurotransmisji. Może przykładowo pobudzać bądź blokować określone receptory, zwiększać bądź zmniejszać ilość dostępnych neuroprzekaźników lub pośrednio wpływać na procesy ich syntezy i rozpadu.
Możemy przyjrzeć się poszczególnym rodzajom substancji leczniczych wykorzystywanych w neurologii i psychiatrii, grupując je według kryterium działania na określony układ neuroprzekaźnikowy.

Leki działające na układ GABA-ergiczny

Kwas gamma-aminomasłowy (GABA) jest głównym neuroprzekaźnikiem hamującym aktywność ośrodkowego układu nerwowego. Grupami leków, które swoim działaniem nasilają transmisję GABA-ergiczną w ośrodkowym układzie nerwowym są barbiturany i benzodiazepiny. Wspólnie stanowią one grupę leków zwaną anksjolitykami (lekami przeciwlękowymi). Obecnie, ze względu na liczne wady i skutki uboczne, barbiturany praktycznie całkowicie zostały wyparte przez nowsze i bezpieczniejsze benzodiazepiny. Ułatwienie transmisji GABA-ergicznej sprawia, że możliwość pobudzenia komórki nerwowej oraz przewodzenia impulsów nerwowych w mózgu spada. Na poziomie zachowania taki stan układu nerwowego objawia się spokojem i sennością. Leki te mają zatem działanie uspokajająco-nasenne i stosowane są przede wszystkim w celu doraźnego leczenia lęku, bezsenności, a także jako środki przeciwdrgawkowe i pomocnicze w objawach odstawienia od alkoholu. Są to jednak środki silnie uzależniające zarówno pod względem fizycznym jak i psychicznym. Przy dłuższym stosowaniu charakterystyczny dla nich jest wzrost tolerancji, co niesie ze sobą spadek ich skuteczności. Stosowanie leków z tej grupy musi odbywać się pod ścisłym nadzorem lekarza, ze względu na ich potencjał uzależniający oraz skutki uboczne jakie mogę wywoływać. Są nimi przede wszystkim zaburzenia sprawności psychomotorycznych i funkcji poznawczych. Często stosowanymi lekami z tej grupy są między innymi Relanium, Vallium, Xanax, Lorafen i Cloranxen.

Leki działające na układ dopaminergiczny

Wśród funkcji, na które wpływa układ dopaminergiczny warto wymienić chociażby planowanie i wykonywanie ruchów, regulację hormonalną, procesy motywacyjne i uczenie się. Leki działające za pośrednictwem tego układu wpływają na jakość transmisji dopaminergicznej w wielu obszarach mózgu. Poważny problem medyczny stanowią choroby, które charakteryzują się zaburzeniami w systemie dopaminergicznym. Dla choroby Parkinsona charakterystyczne jest obumieraniem komórek dopaminowych odpowiedzialnych za funkcje motoryczne. Głównym celem leczenia jest zatem podniesienie poziomu dopaminy za pomocą podawania chorym jej prekursora – lewodopy (L-DOPA). Przechodzi ona przez barierę krew-mózg, po czym jest syntezowana do dopaminy zwiększając stężenie tego neuroprzekaźnika w mózgu. W chorobie Parkinsona stosuje się także inne leki będące agonistami receptorów dopaminowych w kluczowych dla ruchu rejonach mózgu - między innymi w skorupie i gałce bladej (Ropinirol).
Za pośrednictwem układu dopaminergicznego działają także leki stosowane w leczeniu zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD). Jedną z przyczyn ADHD wydaje się być niski poziom dopaminy, szczególnie w płatach czołowych. Metylofenidat (dostępny w Polsce pod handlową nazwą Concerta) jest inhibitorem wychwytu zwrotnego dopaminy, co oznacza, że wpływa na zwiększenie ilości tego neuroprzekaźnika w synapsie i tym samym znacznie poprawia poziom funkcjonowania osób cierpiących na to zaburzenie. Okazuje się, że podobne leczenie przynosi także poprawę w przypadku m. in. narkolepsji.

Leki działające na układ serotoninergiczny

Serotonina jest neuroprzekaźnikiem, którego niedobór odgrywa kluczową rolę w rozwoju depresji. Celem podawania leków przeciwdepresyjnych jest dążenie do wzrostu ilości serotoniny w mózgu. Leki z grupy SSRI, czyli selektywnych inhibitorów wychwytu zwrotnego serotoniny (np. Prozac) powodują wzrost ilości serotoniny w przestrzeni międzysynaptycznej, dzięki czemu komórki postsynaptyczne mogą być dłużej i skuteczniej pobudzane przez ten neuroprzekaźnik. Inhibitory monoaminooksydazy (inhibitory MAO) to z kolei leki hamujące aktywność enzymów rozkładających serotoninę. Pośrednio prowadzą zatem do wzrostu ilości neuroprzekaźnika, który może przenikać do przestrzeni synaptycznej i aktywować receptory kolejnych komórek nerwowych. Większa ilość serotoniny w określonych rejonach mózgu wiąże się z poprawą nastroju, co jest jednym z nadrzędnych celów w leczeniu depresji. Ilość leków stosowanych w leczeniu depresji jest naprawdę duża, a wiele z nich oddziałuje także na inne systemy neurotransmiterów (m.in. noradrenergiczny). Antydepresanty nie uzależniają, ale wymagają długiego okresu zażywania dla osiągnięcia pozytywnych efektów oraz powodują szereg przykrych skutków ubocznych. Ważne jest, aby ich zażywanie było kontrolowane przez specjalistę.
 

Leki działające za pośrednictwem wielu układów neuroprzekaźników

Większość leków działających w ośrodkowym układzie nerwowym modyfikuje funkcje wielu układów neuroprzekaźnikowych. Należy tu wspomnieć przede wszystkim neuroleptyki, czyli leki przeciwpsychotyczne. Stosuje się je w leczeniu poważnych chorób psychicznych, takich jak schizofrenia i inne psychozy, które charakteryzują się objawami wytwórczymi (urojenia, halucynacje) oraz poważnymi zaburzeniami świadomości. Mają silne działanie uspokajające, a działają przez hamowanie różnych rodzajów komórek nerwowych (związanych głównie z dopaminą i serotoniną, rzadziej z adrenaliną i acetylocholiną). Długotrwałe stosowanie leków z tej grupy skutkować może pojawieniem się niepożądanych skutków ubocznych takich jak późne dyskinezy (objawy podobne do obserwowanych w przebiegu choroby Parkinsona) a także liczne zaburzenia wegetatywne. Klasycznymi lekami antypsychotycznym są między innymi chloropromazyna i haloperydol. Bardziej nowoczesne leki z tej grupy, takie jak olanzapina, klozapina czy rysperydon wywołują mniej negatywnych skutków ubocznych i w większym stopniu wpływają na redukcję negatywnych objawów pojawiających się w przebiegu psychoz.

Potencjał leczniczy substancji psychoaktywnych

Substancje psychoaktywne, z których większość cechuje się silnym potencjałem uzależniającym są przedmiotem zainteresowania neurofarmakologii zarówno ze względu na problem zdrowotny i społeczny jaki stanowią, ale jednocześnie też z powodu ich potencjalnych właściwości leczniczych. Powszechnie znane i wykorzystywane są przeciwbólowe właściwości morfiny, która działa przez pobudzanie opioidowych receptorów znajdujących się w mózgu. W niektórych krajach zastosowanie znajdują pochodne amfetaminy używane w leczeniu przede wszystkim zespołów hiperkinetycznych u dzieci i napadowej senności. W ostatnim czasie pojawiły się także doniesienia o antydepresyjnych właściwościach ketaminy – substancji psychoaktywnej klasyfikowanej jako jeden z psychodelików. Dużo dyskusji wzbudza problem legalizacji marihuany, która w coraz większej ilości krajów dopuszczana jest jako środek leczniczy. Dzięki pobudzaniu naturalnego układu endokanabinoidowego i aktywowaniu receptorów kanabinoidowych, pomaga ona w leczeniu szeregu schorzeń, wśród których można wymienić uporczywy ból, AIDS, stwardnienie rozsiane, chorobę Parkinsona, Huntingtona, Alzheimera, a także astmę, jaskrę, otyłość i nowotwory.

Etyka i odpowiedzialność

Wiele substancji psychoaktywnych posiada pewne lecznicze właściwości, dlatego badanie mechanizmów ich działania jest niezwykle ważne i stanowi jeden z priorytetów współczesnej neurofarmakologii. Ogromną sztuką jest odpowiednie wykorzystanie wiedzy z tego zakresu dla skutecznego leczenia schorzeń przy jednoczesnym ograniczeniu negatywnych, niszczących i uzależniających następstw jakie niesie ze sobą zażywanie niektórych substancji. Ważny jest przede wszystkim cel ich podawania oraz przyjmowanie kolejnych dawek pod specjalistyczną kontrolą. Badania skupiające się na opisywaniu powstawania uzależnień i metod ich leczenia mogą pomóc w osiągnięciu tego celu.

Neurofarmakologia jest bardzo obszerną nauką czerpiącą z różnych dziedzin wiedzy takich jak neurobiologia, medycyna, biochemia i psychologia. Poznanie wszystkich mechanizmów funkcjonowania układu nerwowego, składającego się z około 86 mld neuronów jest zadaniem na chwilę obecną niezwykle trudnym - by nie powiedzieć niemożliwym. Jednak badania i odkrycia współczesnej nauki pokazują, że wizja powstania leków, które skutecznie wpłyną na leczenie poważnych chorób, mimo że wciąż jeszcze odległa - staje się coraz bardziej realna.
 

Łucja Kudła
 
Literatura:
  • Longstaff A., Neurobiologia. Krótkie wykłady. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012
  • Kostowski W., Herman Z. S.,Farmakologia – podstawy farmakoterapii. Podręcznik dla studentów medycyny i lekarzy. Tom I. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2007
 
Większość Czytelników i Czytelniczek w którymś momencie swojego życia natknęła się pewnie na popularne twierdzenie, jakoby lu... czytaj więcej
Jakiś czas temu media społecznościowe zalała fala testów pozwalających na sprawdzenie, która półkula mózgu – prawa czy lewa –... czytaj więcej
Majaczenie, nazywane też delirium (od łacińskiego delirare - „bredzić, mówić od rzeczy”), to postać zaburzenia neuropoznawcze... czytaj więcej
Mianem paraliżu sennego określa się niezwykłe doświadczenie utraty kontroli nad mięśniami przy zachowaniu świadomości, przytr... czytaj więcej