Was ist ein Agonist? Definition und Erklärung

Ein Agonist ist ein Molekül das einen Rezeptor binden und aktivieren kann, um eine biologische Reaktion auszulösen. Der durch Agonisten vermittelten Aktivität werden Antagonisten entgegengesetzt, die die durch einen Agonisten induzierte biologische Reaktion hemmen. Die Menge an Agonist, die erforderlich ist, um eine gewünschte biologische Reaktion zu induzieren, wird als Potenz bezeichnet. Die Agonisten-Potenz wird abgeleitet, indem die Konzentration des Agonisten gemessen wird, die erforderlich ist, um die Hälfte der maximalen Reaktion zu induzieren, die als EC 50-Wert bezeichnet wird. Daher haben Agonisten mit größerer Potenz einen kleineren EC 50-Wert. Die agonistische Potenz wird in der pharmazeutischen Industrie oft berechnet, da die Dosierung für Medikamente, die als Agonisten wirken, von der EC 50 abhängig ist.

Arten von Agonisten

Es gibt verschiedene Arten von Agonisten, die endogene, exogene, physiologische, Superagonisten, vollständige, partielle, inverse, irreversible, selektive und Co-Agonisten umfassen. Jeder Agonistentyp weist unterschiedliche Eigenschaften auf und vermittelt unterschiedliche biologische Aktivität.

Endogene und exogene Agonisten

Endogene Agonisten stellen interne Faktoren dar, die eine biologische Reaktion induzieren. Einige Beispiele für endogene Agonisten umfassen Hormone und Neurotransmitter, die an definierte Rezeptoren binden und eine gewünschte Reaktion induzieren. Im Gegensatz dazu sind exogene Agonisten externe Faktoren, die an verschiedene Rezeptoren binden und eine biologische Reaktion induzieren. Ein Beispiel für einen exogenen Agonisten ist ein Arzneimittel wie synthetisches Dopamin, das an den Dopaminrezeptor bindet und eine analoge Reaktion zu endogenen Dopaminsignalen auslöst.

Physiologische Agonisten

Physiologische Agonisten sind Agonisten, die dieselbe biologische Reaktion induzieren können; sie binden jedoch nicht an denselben Rezeptor. Ein Beispiel für diese Art von Agonisten ist die Aktivierung von NF-kappa B sowohl durch Zytokine (Interleukin [IL]-6, IL-1 und Tumornekrosefaktor) als auch durch Umweltreize (z. B. bakterielle Lipopolysaccharide) über die Signalübertragung durch die assoziierten Zytokine Rezeptoren bzw. Pathogenerkennungsrezeptoren.

Superagonisten

Ein Superagonist ist ein Agonist, der in der Lage ist, eine biologische Reaktion hervorzurufen, die größer ist als die Wirkung, die erzeugt wird, wenn der endogene Agonist an den Rezeptor bindet. Die häufigste Form von Superagonisten sind Medikamente. TGN1412 ist beispielsweise ein Superagonist von CD28, der zur polyklonalen Aktivierung von T-Zellen führt und bei hoher Dosierung mit dem Risiko einer pathogenen Zytokinproduktion verbunden ist.

Volle gegen partielle Agonisten

Vollständige Agonisten sind in der Lage, vollständig an ihren verwandten Rezeptor zu binden und diesen zu aktivieren, wodurch die vollständige Reaktion dieses Rezeptors induziert wird. Im Gegensatz dazu binden partielle Agonisten auch an den verwandten Rezeptor; sie induzieren jedoch nur eine teilweise Reaktion. Partielle Agonisten sind nützlich zur Behandlung und Vermeidung von Drogenabhängigkeiten, da sie eine ähnliche Wirkung hervorrufen, wenn auch weniger stark und süchtig machend. Ein Beispiel ist die Verwendung von Buprenorphin als Alternative zu Opiaten (z. B. Morphin), da es den Opioidrezeptor nur teilweise angreift und so die Wahrscheinlichkeit einer Opiatabhängigkeit verringert.

Inverse Agonisten

Ein inverser Agonist bindet an denselben Rezeptor wie ein Agonist; es übt jedoch die entgegengesetzte biologische Reaktion eines Agonisten aus. Ein inverser Agonist unterscheidet sich von einem Antagonisten darin, dass anstatt einfach die Reaktion des Agonisten zu hemmen, die entgegengesetzte Reaktion induziert wird.

Irreversible Agonisten

Irreversible Agonisten sind Agonisten, die über die Bildung kovalenter Bindungen eine dauerhafte Assoziation mit einem Rezeptor eingehen. Einige der am besten charakterisierten irreversiblen Agonisten sind μ-Opioid-Rezeptor-Agonisten wie Naloxazon und Oxymorphazon.

Selektive Agonisten

Selektive Agonisten sind für einen bestimmten Rezeptor spezifisch. IFN-gamma ist beispielsweise ein selektiver Agonist des IFN-gamma-Rezeptors.

Co-Agonisten

Ein Co-Agonist erfordert die Kombination von zwei oder mehr Agonisten, um eine bestimmte biologische Reaktion hervorzurufen. Beispielsweise hängt die Aktivierung infizierter Makrophagen zur Produktion von Stickoxid von der Bindung der bakteriellen Liganden IFN-gamma und TNF an ihre jeweiligen Rezeptoren