Lektion 2: Grundlagen der Pharmakokinetik – Was der Körper mit dem Medikament macht (ADME-Schema)

A. Klinische Relevanz

 

Die Pharmakokinetik beschreibt die “Reise” eines Wirkstoffs durch den Körper – von der Aufnahme bis zur Ausscheidung. Sie beantwortet die klinisch entscheidenden Fragen: Wie schnell wirkt ein Medikament? Wie lange hält die Wirkung an? In welchem Intervall muss es eingenommen werden? Und warum müssen Dosen bei Patienten mit Leber- oder Nierenerkrankungen angepasst werden? Das Verständnis der pharmakokinetischen Grundprinzipien ist die Basis für eine rationale und sichere Dosierung von Medikamenten, die Vermeidung von Toxizität und das Management von Arzneimittelinteraktionen im zahnärztlichen Alltag.

 

B. Detailliertes Fachwissen

 

Die Pharmakokinetik wird klassischerweise in vier Prozesse unterteilt, zusammengefasst im ADME-Schema.

1. A = Absorption (Resorption) Dies ist der Prozess, bei dem ein Wirkstoff von seinem Applikationsort in den systemischen Blutkreislauf gelangt.

  • Applikationswege:

    • Intravasal (z.B. intravenös): Umgeht die Absorption vollständig, führt zu einem sofortigen Wirkungseintritt und 100%iger Bioverfügbarkeit.

    • Enteral (oral): Die häufigste Form. Der Wirkstoff muss den Magen passieren und wird meist im Dünndarm resorbiert.

  • First-Pass-Effekt (bei oraler Gabe):

    • Mechanismus: Nach der Resorption aus dem Darm gelangt das Blut über die Pfortader zuerst in die Leber, bevor es den systemischen Kreislauf erreicht. In der Leber kann bereits ein signifikanter Teil des Wirkstoffs metabolisiert (verstoffwechselt) und inaktiviert werden.

    • Bioverfügbarkeit: Der prozentuale Anteil eines Wirkstoffs, der unverändert im systemischen Kreislauf ankommt. Durch den First-Pass-Effekt ist die Bioverfügbarkeit oral verabreichter Medikamente oft deutlich unter 100%.

2. D = Distribution (Verteilung) Beschreibt die Verteilung des Wirkstoffs aus dem Blut in die verschiedenen Gewebe und Organe des Körpers. Die Verteilung wird u.a. durch die Gewebedurchblutung, die Fettlöslichkeit des Medikaments und die Plasmaproteinbindung beeinflusst. Nur der un-gebundene, freie Anteil eines Medikaments im Blut ist pharmakologisch wirksam.

3. M = Metabolismus (Biotransformation) Die chemische Umwandlung von Wirkstoffen im Körper, primär in der Leber.

  • Ziel: Die Umwandlung von fettlöslichen (lipophilen) Substanzen in wasserlösliche (hydrophile) Metaboliten, damit diese über die Niere ausgeschieden werden können.

  • Das Cytochrom-P450-System (CYP): Eine “Superfamilie” von Leberenzymen, die für den Abbau der meisten Medikamente verantwortlich ist.

  • Enzyminduktion und -inhibition (Grundlage für Interaktionen):

    • Enzym-Inhibitoren: Substanzen, die den Abbau anderer Medikamente durch CYP-Enzyme hemmen. Dadurch steigt die Konzentration des anderen Medikaments an, was zu einer verstärkten Wirkung und erhöhter Toxizität führen kann. (Bsp.: Makrolid-Antibiotika wie Erythromycin, Grapefruitsaft).

    • Enzym-Induktoren: Substanzen, die die Produktion von CYP-Enzymen anregen. Dadurch werden andere Medikamente schneller abgebaut, was zu einem Wirkungsverlust führen kann. (Bsp.: Johanniskraut, einige Antiepileptika).

4. E = Exkretion (Ausscheidung) Die Elimination des Wirkstoffs und seiner Metaboliten aus dem Körper.

  • Haupt-Exkretionsorgan: Die Niere (Ausscheidung über den Urin).

  • Weitere Wege: Galle (über den Stuhl), Lunge (bei Narkosegasen), Schweiß, Speichel.

  • Halbwertszeit (t½): Die Zeit, in der die Plasmakonzentration eines Medikaments auf die Hälfte (50%) ihres Ausgangswertes absinkt. Sie ist das entscheidende Maß zur Bestimmung des Dosierungsintervalls. Ein Medikament mit kurzer Halbwertszeit muss häufiger eingenommen werden als eines mit langer Halbwertszeit.

 

C. Klinische Anwendung & Fallbeispiele

 

Der Leber- und Nieren-Patient:

  • Leberinsuffizienz: Führt zu einem verlangsamten Metabolismus. Die Dosis von leber-gängigen Medikamenten (z.B. Lidocain, Metronidazol) muss reduziert werden.

  • Niereninsuffizienz: Führt zu einer verlangsamten Exkretion. Die Dosis bzw. das Dosierungsintervall von nieren-gängigen Medikamenten (z.B. Penicillin) muss angepasst werden.

Fallbeispiel 1: Die Lokalanästhesie-Wirkung

  • Szenario: Ein Zahnarzt injiziert ein Lokalanästhetikum mit Adrenalin-Zusatz. Die Wirkung tritt nach wenigen Minuten ein und hält für 2-3 Stunden an.

  • Kinetische Analyse:

    • Absorption: Der vasokonstriktorische Zusatz (Adrenalin) verengt die lokalen Blutgefäße. Dies verlangsamt massiv die Absorption des Lokalanästhetikums in den systemischen Kreislauf.

    • Konsequenz: Die Konzentration des Wirkstoffs am Zielort (dem Nerv) bleibt länger hoch (längere Wirkdauer), und die systemische Konzentration bleibt niedrig (geringere Toxizität).

Fallbeispiel 2: Eine gefährliche Arzneimittelinteraktion

  • Szenario: Ein Patient, der dauerhaft mit dem Gerinnungshemmer Marcumar® (Phenprocoumon) eingestellt ist, bekommt wegen einer Zahninfektion das Antibiotikum Erythromycin verschrieben. Wenige Tage später kommt er mit Zahnfleischbluten und Hämatomen zum Notdienst.

  • Pharmakokinetische Analyse:

    • Metabolismus: Marcumar wird über ein spezifisches CYP-Enzym in der Leber abgebaut.

    • Interaktion: Erythromycin ist ein bekannter, starker Inhibitor genau dieses CYP-Enzyms.

    • Konsequenz: Erythromycin blockiert den Abbau von Marcumar. Dessen Konzentration im Blut steigt unkontrolliert in den toxischen Bereich. Die Blutgerinnung wird zu stark gehemmt (INR-Wert steigt), was zu Spontanblutungen führt.

  • Schlussfolgerung: Dies ist eine klassische, vermeidbare und potenziell lebensbedrohliche Interaktion. Die Kenntnis der Pharmakokinetik (speziell des CYP-Systems) hätte zur Wahl eines alternativen Antibiotikums (z.B. Penicillin oder Clindamycin) geführt.

Previous Thema
Back to Lektion