Rezeptorbesetzung

Rezeptorbesetzung bezeichnet den Anteil der verfügbaren Rezeptoren eines Zielsystems, der durch einen Liganden belegt ist. In der Pharmakologie dient sie als Maß für Target Engagement eines Arzneistoffs. Unter Gleichgewichtsbedingungen gilt, dass die Besetzung θ durch die freie Ligandenkonzentration [L] und die Dissoziationskonstante Kd bestimmt wird: θ = [L] / (Kd + [L]). Die durch Besetzung gebundenen Rezeptoren Rbound entsprechen θ mal der maximalen Rezeptoranzahl Rmax. Die 50%-Besetzung tritt bei [L] = Kd auf; Kd ist damit ein Maß für die Affinität eines Liganden an den Rezeptor.

Kinetik und Dynamik: Die zeitliche Entwicklung der Besetzung wird durch die Assoziations- (kon) und Dissoziationsraten (koff) bestimmt. Die Besetzung erreicht sich oft langsamer als Plasmaspitzen, und Prozesse wie Rezeptorinternalisierung oder Desensibilisierung können die effektive Besetzung beeinflussen. Nicht jede gebundene Rezeptorensequenz führt zu einer physiologischen Reaktion; die intrinsische Aktivität (Efficacy) des Liganden bestimmt zusammen mit der Besetzung die pharmakodynamische Wirkung.

Messung und Modelle: In vitro ermöglichen Radioligandenbindungsassays die Bestimmung von Bmax und Kd. In vivo dienen bildgebende Verfahren wie PET oder SPECT dazu, die Reichweite der Rezeptorbesetzung im Gewebe abzuschätzen und Dosis-Wirkungs-Beziehungen abzubilden. Occupancy-Modelle helfen, Dosispläne zu optimieren und target engagement zu quantifizieren.

Anwendungen und Grenzen: Rezeptorbesetzung ist ein zentrales Konzept in der Arzneimittelentwicklung, um Dosisbedarf und Wirkmechanismen abzuschätzen. Grenzen ergeben sich durch Rezeptorreserve, Variabilität zwischen Geweben und die Trennung von Bindung von Reaktion.