DosisAntwortBeziehungen

Die Dosis-Wirkungs-Beziehung beschreibt die Verbindung zwischen der auf einen Organismus, eine Zelle oder ein System wirkenden Dosis eines Reizes oder Wirkstoffs und dem daraus resultierenden biologischen Effekt. Sie dient dazu, wie stark ein Reiz bei gegebener Dosis eine Reaktion hervorruft, zu verstehen und vorherzusagen.

Zentrale Formen sind gradierte Dosis-Wirkungs-Kurven und quantale Dosis-Wirkungs-Beziehungen. Bei gradierter Kurve steigt der gemessene Effekt mit der Dosis kontinuierlich an und wird oft auf einer log-Dosis-Skala dargestellt. Typische Modelle sind das Emax-Modell und die Hill-Gleichung, die den Zusammenhang als E(D) = Emax * D^n / (EC50^n + D^n) beschreiben, wobei EC50 die Dosis ist, bei der der halbe maximale Effekt erreicht wird. ED50 bezeichnet die Dosis, die 50 Prozent der maximalen Antwort erzeugt.

Weite Bedeutungen: In der Pharmazie dient die Dosis-Wirkungs-Beziehung der Bestimmung von Potenz und Wirksamkeit, der Optimierung von Dosisregimen und der Abschätzung von Nebenwirkungen. In der Toxikologie und Umweltmedizin hilft sie bei der Risikobewertung, der Ableitung von NOAEL/LOAEL und Referenzdosen (RfD). Die Kurvenform hängt von dem Wirkstoff, der Verabreichungsart, der Populationsvariabilität und der Zeit ab.

Wichtig ist, dass Dosis-Wirkungs-Beziehungen Grenzen haben: Sie variieren zwischen Arten, Individuen und Gelegenheiten; Extrapolationen über Arten sind unsicher; zeitliche Dynamik (Pharmakokinetik/Pharmakodynamik) spielt eine Rolle; Nicht-monotone oder hormetische Reaktionen können auftreten. Historisch ist der Begriff mit der Hill-Gleichung verbunden, deren Konzepte in der Pharmakologie breit verwendet werden.