Кіріспе
Рецептор лигандының түрі немесе биологиялық жауапты тоқтатушы дәрі. Рецептор антагонисті – рецептор лигандының немесе препараттың түрі, ол агонист сияқты рецепторды белсендірмей, оған байланысып, биологиялық жауапты бұғаттайды немесе әлсіздетеді. Антагонисттер рецепторлы ақуыздардың табиғи жұмысына араласады. Олар кейде блокаторлар деп аталады; мысалдары – альфа-блокаторлар, бета-блокаторлар және кальций арналарының блокаторлары. Фармакологияда антагонисттердің оларға сай рецепторларға туыстығы (аффинитеті) бар, бірақ тиімділігі жоқ, ал байланыс өзара әрекеттесуді бұзып, рецепторларда агонист немесе кері агонисттің жұмысын тежейді. Антагонисттер өз әсерін рецептордың белсенді немесе аллостериялық орынына байланысу арқылы көрсетеді, немесе рецептордың биологиялық белсенділігін реттеуге қатысы жоқ, ерекше байланыс орындарында өзара әрекеттесе алады. Антагонисттік әрекет антагонист-рецептор кешенінің қаншалықты ұзақ сақталуына байланысты қайтымды немесе қайтымсыз болуы мүмкін, ал бұл антагонист-рецептор байланысының сипатына байланысты. Көптеген дәрілік антагонисттер рецепторлардағы құрылымдық тұрғыдан анықталған байланыс орындарында эндогенді лигандтармен немесе субстраттармен бәсекелесіп, өз күшін табады.
A receptor antagonist is a type of receptor ligand or drug that blocks or dampens a biological response by binding to and blocking a receptor rather than activating it like an agonist. Antagonist drugs interfere in the natural operation of receptor proteins. They are sometimes called blockers; examples include alpha blockers, beta blockers, and calcium channel blockers. In pharmacology, antagonists have affinity but no efficacy for their cognate receptors, and binding will disrupt the interaction and inhibit the function of an agonist or inverse agonist at receptors. Antagonists mediate their effects by binding to the active site or to the allosteric site on a receptor, or they may interact at unique binding sites not normally involved in the biological regulation of the receptor's activity. Antagonist activity may be reversible or irreversible depending on the longevity of the antagonist–receptor complex, which, in turn, depends on the nature of antagonist–receptor binding. The majority of drug antagonists achieve their potency by competing with endogenous ligands or substrates at structurally defined binding sites on receptors.
Этимология
Фармацевтикалық терминдердегі антагонист ағылшын сөзі грекше ἀνταγωνιστής – antagonistēs, "қарсылас, бәсекелес, жау, дұшпан, қарсыласушы" сөзінен шыққан, ол anti ("қарсы") және agonizesthai ("жүлде үшін күресу") сөздерінен туындаған. Антагонистерді 20 ғасырда американдық биолог Бейли Эдгрен ашқан.
Қабылдағыштар
Биохимиялық рецепторлар – гормон немесе дәрі сияқты лигандпен байланысу арқылы белсендірілетін ірі ақуыз молекулалары. Рецепторлар жасуша бетіндегі рецепторлар ретінде мембранаға байланысуы мүмкін, немесе жасушаның ішінде митохондрияның ядролық рецепторлары сияқты жасушаішілік рецепторлар ретінде болуы мүмкін. Байланыс рецептор мен оның лиганды арасындағы ковалентті емес өзара әрекеттесулер нәтижесінде, рецептордағы байланыс орны деп аталатын жерлерде жүзеге асады. Рецепторда әртүрлі лигандтар үшін бір немесе бірнеше байланыс орындары болуы мүмкін. Рецептордың белсенді орынына байланысу рецептордың белсенділігін тікелей реттейді. Антагонисттер өз әсерлерін рецепторлық өзара әрекеттесу арқылы, агонисттің тудырған жауаптарын болдырмау арқылы көрсетеді. Бұл белсенді немесе аллостериялық орынға байланысу арқылы жүзеге асырылады. Сонымен қатар, антагонисттер рецептордың биологиялық реттелуіне қатысы жоқ ерекше байланыс орындарында өзара әрекеттесіп, өз әсерлерін танытуы мүмкін. Антагонист термині бастапқыда дәрілік заттардың әсерінің әртүрлі профильдерін сипаттау үшін қолданылған. Рецептор антагонистінің биохимиялық анықтамасын 1950 жылдары Ариенс және Стивенсон енгізді. Рецептор антагонистінің қазіргі қабылданған анықтамасы рецепторды толық қамту моделіне негізделген. Бұл антагонизмнің анықтамасын тек бір рецепторда қарама-қарсы әрекеттері бар заттармен шектейді. Агонисттер рецептормен байланысу арқылы бір жасушалық жауапты «қосады» деп есептелді, осылайша жасуша ішіндегі өзгерістердің биохимиялық механизмін бастайды. Антагонисттер агонисттің рецепторды «тоқтату» арқылы бұл жауапты «бұғаттайды» деп есептелді. Бұл анықтама физиологиялық антагонисттер үшін де қолданылады, олар физиологиялық әрекеттері қарама-қарсы, бірақ әртүрлі рецепторларға әсер ететін заттар. Мысалы, гистамин H1 рецепторындағы тамыр кеңеюі арқылы артериялық қысымды төмендетеді, ал адреналин альфа-адренергиялық рецептордың белсендірілуі арқылы тамырлардың тарлуы арқылы артериялық қысымды көтереді. Дәрілік препараттардың рецепторларды белсендіру механизмін, рецепторлар теориясын және рецептор антагонистінің биохимиялық анықтамасын түсіну үнемі дамып келеді. Рецепторларды белсендірудің екі күйлі моделі орындықтың аралық конформациялық күйлері бар көп күйлі модельдерге жол берді. Функционалдық селективтіліктің ашылуы және лигандқа тән рецептор конформацияларының пайда болуы және рецепторлардың әртүрлі екінші хабаршы жүйелерімен өзара әрекеттесуіне әсер етуі дәрілік препараттар рецептордың кейбір төменгі ағыстағы функцияларын, бірақ басқаларын емес, белсендіруге арналған болуы мүмкін дегенді білдіреді. Бұл тиімділік рецептордың қай жерде экспрессияланатынына байланысты болуы мүмкін, бұл рецептордағы тиімділік препараттың рецепторға тәуелсіз қасиеті деген пікірді өзгертеді. Антагонисттер, анықтамасы бойынша, ешқандай тиімділік танытпайды. IC50 төмен болған сайын, антагонисттің қуаты артады және биологиялық жауапты ең жоғары деңгейде тежеу үшін қажетті препараттың концентрациясы төмендейді. Препараттың төмен концентрациясы аз жанама әсерлерге әкелуі мүмкін. [[Файл:Ligand response irreversible antagonist and noncompetitive.svg|thumb|Агонисттердің ең жоғары әсері қайтарымсыз бәсекеге қабілетті антагонист немесе қайтарымсыз бәсекеге қабілетсіз антагонист болған кезде төмендейді. Шилд регрессиясы доза қатынасының өзгеруін, яғни доза-жауап қисығында анықталған, тек қана агонисттің EC50 қатынасын, бәсекелестік антагонистпен бірге EC50 қатынасымен салыстыруды қамтиды. Сынауда қолданылатын антагонист мөлшерін өзгерту дозаның арақатынасын өзгерте алады. Шильд регрессиясында антагонист концентрациясының диапазоны үшін антагонист концентрациясының лог (дозалық қатынасы 1) мен лог концентрациясына қатысты график жасалады. Афинитет немесе Ki – бұл регрессиялық графиктегі x-осін қиып өтетін нүкте. Шильд регрессиясымен, Cheng Prusoff теңдеуінен Ki мәндерін алу үшін қолданылатын тәжірибелерде антагонист концентрациясы өзгерген кезде, агонист концентрациялары өзгеріп отырады. Бәсекелестік агонисттер мен антагонисттерге афинитет бәсекелестік тежеу кезінде пайда болатын IC50 ауысуынан Ki (антагонистке афинитет тұрақтысы) есептеу үшін қолданылатын Ченг-Прузофф коэффициентімен байланысты. Ченг-Прузофф факторы агонист концентрациясының өзгеруінің және агонисттің рецепторға афинитетінің бәсекелестік антагонисттердің тудырған тежеуіне әсерін ескереді. Бәсекелестік антагонисттер препараттардың әрекетін болдырмау және қабылдаған препараттардың әсерін кері қайтару үшін қолданылады. Налоксон (сонымен қатар Наркан деп белгілі) героин немесе морфин сияқты препараттардың тудырған опиоидтық дозадан асып кетуді кері қайтару үшін қолданылады. Сол сияқты, Ro15 4513 алкогольге, ал флумазенил бензодиазепиндерге қарсы дәрі болып табылады. Бәсекелестік антагонисттер олардың рецепторлық белоктерімен қалай өзара әрекеттесетініне байланысты қайтымды (басқаруға болатын) немесе қайтымсыз (басқаруға болмайтын) бәсекелестік антагонисттер болып жіктеледі. Қайтымды антагонисттер, ковалентті емес молекулааралық күштер арқылы байланысады, соңында рецептордан ажырасып, рецептордың қайтадан байланысуына мүмкіндік береді. Қайтымсыз антагонисттер ковалентті молекулааралық күштер арқылы байланысады. Жергілікті ортада ковалентті байланыстарды бұзуға жеткілікті энергия болмағандықтан, байланыс негізінен «тұрақты» болып табылады, яғни рецептор-антагонист кешені ешқашан ажыраспайды. Рецептор осылайша толыққанды антагонизацияланады, одан кейін ол убиквитинделіп, осылайша жойылғанша қалады.
Бәсекеге қабілетті емес
Бәсекеге қабілетсіз антагонист – рецептордың аллостериялық орынына байланысу арқылы немесе екі жолдың бірімен әрекет ететін, жеңіліп бермейтін антагонист түрі. Циклотиазид mGluR1 рецепторының қайтымды бәсекеге қабілетсіз антагонисті болып табылады дегені дәлелденді. Бәсекеге қабілетсіз антагонистке тағы бір мысал – альфа-адренергиялық рецепторларға өзгермейтін (ковалентті байланыстармен) байланысатын феноксибензамин, ол қолжетімді рецепторлардың мөлшерін азайтып, агонист тудыра алатын максималды әсерді төмендетеді. [[File:Noncompetitive a adrenergic agonistic action of Phenoxybenzamine. png|thumb|Суретте феноксибензаминнің альфа-адренергиялық және норадреналин рецепторларына бәсекеге қабілетсіз антагонистік әсері көрсетілген.] Альцгеймер ауруын емдеу үшін қолданылатын мемантин – NMDA рецепторының бәсекеге қабілетсіз антагонисті.
Тыныш антагонисттер
[[Файл:Лиганд жауаптарының салыстыруы.svg|thumb|Агонистер, үнсіз антагонистер және кері агонистер арасындағы айырмашылықты көрсететін кесте]]
Қиссалық агонисттер
Ішінара агонисттер – бұл рецепторда максималды түрде байланысқаннан кейін туындайтын функционалдық жауаптың амплитудасы бойынша айырмашылықтарды көрсетуі мүмкін дәрілер. Олар агонисттер болғамен, ішінара агонисттер толық агонист қатысқанда бәсекелестік антагонист ретінде әрекет ете алады, себебі олар рецепторға байланысу үшін толық агонистпен бәсекелеседі, соның салдарынан толық агонистпен салыстырғанда рецептордың белсенділігінің жалпы төмендеуіне әкеледі. Клиникалық жағдайда олардың тиімділігі жетіспейтін жүйелерді күшейту қабілетімен және шамадан тыс белсенділікті тежеу мүмкіндігімен байланысты. Рецепторды ішінара агонисттің жоғары деңгейіне ұшырату, оның қалыпты агонисті жоғары немесе төмен деңгейде болған кезде де, тұрақты, әлсіз белсенділік деңгейін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, ішінара агонизмнің күшті толық агонисттерге немесе антагонисттерге ұзақ уақыт бойы әсер етуден кейін жиі дамитын бейімделуші реттеуші механизмдерді болдырмауы мүмкін деген пікір бар. Мысалы, бупренорфин – μ-опиоид рецепторының ішінара агонисті, әлсіз морфин тәрізді әсерге ие және клиникалық жағдайда ауырсынуды басатын анальгетик ретінде, сондай-ақ опиоидтық тәуелділікті емдеуде метадонға балама ретінде қолданылады.
Инверс агонисттері
Кері агонист әсері антагонистке ұқсас болуы мүмкін, бірақ төменгі деңгейдегі биологиялық жауаптардың өзгеше жиынтығын қозғауы мүмкін. Өзінен-өзі белсенді және ішкі немесе базалық белсенділігі бар конститутивті белсенді рецепторларда кері агонисттер табылуы мүмкін. Олар классикалық антагонист сияқты байланысқан агонисттердің әсерін ғана емес, сонымен қатар рецептордың базалық белсенділігін де тежейді. Конститутивті белсенді рецепторлардың табылуына байланысты, бұрын антагонисттер деп жіктелген көптеген дәрілер қазір кері агонисттер ретінде қайта жіктелуде. Бастапқыда гистаминдің H1 рецепторларының антагонистері ретінде жіктелген антигистаминдер кері агонисттер ретінде қайта жіктелді.
Қайта қалпына келтіру мүмкіндігі
Көптеген антагонисттер – қайтымды антагонисттер, олар көптеген агонисттер сияқты рецептормен байланысып, рецептор-лиганд кинетикасымен анықталатын жылдамдықпен ажыратылады. Қайтымсыз антагонисттер рецепторға ковалентті байланып, әдетте алынып тасталмайды; антагонист әсерінің ұзақтығы рецепторлардың алмасу жылдамдығымен, жаңа рецепторлардың синтезделу жылдамдығымен анықталады. Феноксибензамин – қайтымсыз альфа-блокатордың мысалы, ол α адренергиялық рецепторларға тұрақты түрде байланып, адреналин мен норадреналиннің байланысуына кедергі келтіреді. Рецепторлардың инактивациясы әдетте агонист доза-жауап қисығының максималды жауабының төмендеуіне және рецептор резерві бар жағдайларда бәсекелеспейтін антагонисттерге ұқсас қисықтың оңға қарай жылжуына әкеледі. Талдаудағы жуу кезеңі әдетте бәсекелеспейтін және қайтымсыз антагонист препараттарын ажыратады, себебі бәсекелеспейтін антагонисттердің әсері қайтымды және агонист белсенділігі қалпына келтіріледі. Қайтымсыз бәсекелестік антагонисттер де рецептор үшін агонист пен антагонист арасындағы бәсекелестікті қамтиды, бірақ ковалентті байланыстың жылдамдығы әр түрлі және антагонисттің туыстығы мен реакциялық қабілетіне байланысты. Кейбір антагонисттер үшін олардың базалық тиімділігіне қарамастан, бәсекелестік мінез-құлық танытатын және рецептор-лиганд кинетикасымен анықталатын рецепторға еркін байланысып, одан ажыратылатын ерекше кезең болуы мүмкін. Бірақ, қайтымсыз байланыс болғаннан кейін рецептор инактивацияланып, ыдырайды. Функционалдық талдауларда қайтымсыз бәсекелестік антагонисттерін қолданғанда, бәсекелеспейтін және қайтымсыз антагонисттер үшін логарифмдік концентрация-әсер қисығы оңға қарай жылжуы мүмкін, бірақ, әдетте, еңіс төмендеуі және максималды деңгейдің төмендеуі байқалады.