Wirkstoffmetabolisierung

Wirkstoffmetabolismus, auch Arzneistoffstoffwechsel genannt, ist der biologische Prozess, durch den fremde chemische Substanzen in in der Regel wasserlöslichere Metaboliten umgewandelt werden, um eine Ausscheidung zu ermöglichen. Der Großteil findet in der Leber statt, zusätzlich wirken auch Darm, Niere, Lunge und andere Gewebe mit.

Der Stoffwechsel erfolgt in zwei groben Phasen. In Phase I werden funktionelle Gruppen eingeführt oder exponierte Strukturen durch Oxidation, Reduktion oder Hydrolyse verändert, meist durch Enzyme der Cytochrom-P450-Familie. In Phase II erfolgt die Konjugation mit Gruppen wie Glucuronid, Sulfat oder Glutathion, wodurch die Substanzen weiter polare werden.

Die wichtigsten Enzymklassen in Phase I umfassen die Cytochrom-P450-Enzyme (z. B. CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9), während Phase-II-Reaktionen von UGTs (Glucuronosyltransferasen), SULTs (Sulfotransferasen), GSTs (Glutathion-S-Transferasen) und anderen Transferasen getragen werden.

Der resultierende Metabolit wird überwiegend über die Galle oder den Urin ausgeschieden. Einige Metaboliten bleiben aktiv oder toxisch und können die Wirkungs- oder Nebenwirkungsprofile eines Arzneimittels beeinflussen.

Familiäre genetische Variabilität, Alter, Lebererkrankungen, Umweltfaktoren und Wechselwirkungen durch Enzyminduktion oder -hemmung können die Stoffwechselrate stark beeinflussen. Durch diese Variabilität ergeben sich Unterschiede in Wirksamkeit, Dosisbedarf und Risiko von Nebenwirkungen zwischen Individuen sowie in möglichen Arzneimittelwechselwirkungen.