dosisantwort

Die Dosis-Wirkungs-Beziehung oder dosisantwort beschreibt den Zusammenhang zwischen der verabreichten Dosis einer Substanz und dem Ausmaß der beobachteten biologischen Wirkung. Sie ist zentral in Pharmakologie und Toxikologie und dient der Vorhersage, wie stark eine Substanz wirkt, wenn sich die Dosis ändert.

Man unterscheidet grob zwischen abgestuften (gradienten) Antworten, die kontinuierlich mit der Dosis zunehmen, und quantalen Antworten, bei denen das Ergebnis all-oder-nichts ist (zum Beispiel das Vorliegen einer Wirkung oder das Erreichen eines bestimmten klinischen Endpunkts). Die typische Darstellungsform ist eine sigmoide Kurve im Logarithmus-Dosis-Diagramm. Wichtige Kennzahlen sind EC50 oder ED50, die Dosis, die 50 Prozent der maximalen Reaktion bzw. Wirkung hervorruft. Die Steilheit der Kurve wird durch den Hill-Koeffizienten beschrieben. Potenz beschreibt, welche Dosis nötig ist, um einen bestimmten Effekt zu erzeugen, während die maximale erreichbare Wirkung als Wirksamkeit (Efficacy) bezeichnet wird.

Auf molekularer Ebene beruhen viele dosis-antwort-Beziehungen auf rezeptorgetriebenen Mechanismen: Agonisten lösen eine Wirkung aus, Antagonisten blockieren sie, partiell agonistische Substanzen zeigen reduzierte maximale Effekte. In der Praxis helfen Dosis-Wirkungs-Beziehungen bei der Bestimmung von Dosierungsschemata, dem therapeutischen Fenster, Sicherheitsbewertungen und der Ermittlung von Grenzbereichen wie NOAEL, LOAEL oder LD50.

Die dosisantwortliche Reaktion kann je nach Substanz variieren und wird durch individuelle Faktoren wie Genetik, Alter, Gesundheitszustand, Wechselwirkungen mit anderen Substanzen sowie Umweltbedingungen beeinflusst. In einigen Fällen treten auch nicht-monotone Dosenreaktionen auf, bei denen höhere Dosen nicht zwangsläufig stärkere Effekte verursachen.