doseresponskurve

Die doseresponskurve beschreibt den Zusammenhang zwischen der verabreichten Dosis eines Arzneimittels oder Schadstoffs und dem beobachteten Reaktionsumfang. Sie wird in der Pharmakologie und Toxikologie verwendet, um Potenz, Wirksamkeit und das Sicherheitsprofil einer Substanz zu charakterisieren.

Es gibt zwei Hauptarten von Dosen-Wirkungs-Beziehungen: eine gradierte (graded) Kurve, bei der die Reaktion kontinuierlich mit der Dosis zunimmt, und eine quantale (quantal) Kurve, bei der der Anteil der Individuen mit einer konkreten Wirkung bei jeder Dosis gemessen wird. Gradierte Kurven ergeben sich oft aus Messungen der Reaktionsstärke, quantale Kurven aus binären Endpunkten wie Erfolg, Mortality oder Heilung.

Typische Kennwerte sind Emax (maximale Reaktion), EC50 (Dosis, bei der die halbe Maximalreaktion erreicht wird), ED50 (für den gewünschten Effekt bei 50%), LD50 (letale Dosis für 50% der Population) und die Potenz bzw. der Wirkungsgrad. Die Kurve ist oft sigmoid und wird durch Modelle wie die Hill-Gleichung beschrieben: E = Emax * [Dose^n / (EC50^n + Dose^n)], wobei n der Hill-Koeffizient ist.

Für quantale Daten kommen logistische oder Probit-Modelle zum Einsatz, um die Wahrscheinlichkeit eines Endpunkts als Funktion der Dosis abzuschätzen.

Anwendungen umfassen die Bestimmung von Potenz und Wirksamkeit, die Dosierungsplanung, Sicherheitsabgrenzungen und klinische sowie experimentelle Bewertung. Grenzen liegen in der Übertragbarkeit von In vitro- zu In vivo-Ergebnissen, nichtlinearer Pharmakokinetik und interindividuellen Unterschieden.