Was ist ADME?

ADME ist die Abkürzung für Absorption, Distribution, Metabolismus und Exkretion. ADME-Studien dienen der Untersuchung, wie eine Chemikalie (z.B. ein Arzneimittel) von einem lebenden Organismus verarbeitet wird. Toxikologische Tests sind oft Teil dieses Prozesses, was zu dem Akronym ADMET führt.

Was sind die vier Schritte der Pharmakokinetik?

Pharmakokinetik ist ein spezieller Zweig der Pharmakologie, der untersucht, was der Körper mit einem Medikament macht. Pharmakokinetische Studien bewerten:

• die Geschwindigkeit, mit der eine Chemikalie absorbiert und verteilt wird
• die Geschwindigkeit und die Wege des Arzneimittelstoffwechsels und der Ausscheidung
• die Plasmakonzentration eines Arzneimittels im Laufe der Zeit

ADME sind die vier Schritte der Pharmakokinetik. Lassen Sie uns aufschlüsseln, was jeder dieser Schritte beinhaltet.

Absorption

Absorption beschreibt, wie eine Chemikalie in den Körper gelangt. Die Absorption bezieht sich auf die Bewegung einer Chemikalie von der Verabreichungsstelle in den Blutkreislauf.
Es gibt vier Hauptverabreichungswege:

1. Verabreichung durch den Verdauungstrakt
2. Inhalation über die Atemwege
3. Auftragen auf die Haut oder das Auge
4. Injektion durch direkte Verabreichung in den Blutkreislauf

Nur injizierte Verbindungen gelangen direkt in den Körperkreislauf. Bei Medikamenten, die durch Verschlucken, Einatmen oder Hautkontakt verabreicht werden, müssen die Chemikalien eine Membran durchqueren, bevor sie in den Blutkreislauf gelangen.
Es gibt 4 Wege, auf denen eine Chemikalie eine Membran durchqueren und in den Blutkreislauf gelangen kann.

1. Passive Diffusion: Wenn sich ein Molekül von einem Bereich mit hoher Konzentration zu einem Bereich mit niedriger Konzentration bewegt. Dies ist die häufigste Art, wie ein Medikament absorbiert wird.
2. Erleichterte Diffusion: Wenn sich ein Molekül mit Hilfe von Trägerproteinen in der Membran von einem Bereich mit hoher Konzentration zu einem Bereich mit niedriger Konzentration bewegt.
3. Aktive Diffusion: Ein energieabhängiger Prozess, bei dem ein Molekül Energie in Form von ATP benötigt, um eine Membran zu passieren.
4. Endozytose: Wenn ein größerer Wirkstoff durch Einstülpen der Membran durch eine Membran übertragen wird.

Der Verabreichungsweg beeinflusst die Bioverfügbarkeit, die ein Maß dafür ist, wie viel eines Arzneimittels in unveränderter Form absorbiert wird. Die Bioverfügbarkeit lässt sich durch Messung der Plasmakonzentration des Arzneimittels über die Zeit ermitteln. Nur die intravenöse Verabreichung führt zu einer 100 %igen Bioverfügbarkeit. Bei anderen Verabreichungsformen ist die Bioverfügbarkeit geringer. Nicht die gesamte Substanz gelangt in den Blutkreislauf. So durchläuft beispielsweise ein Medikament, das eingenommen wird, zunächst einen Stoffwechsel, bei dem ein Teil des Medikaments ausgeschieden wird, bevor es in den Blutkreislauf gelangt.

Verteilung

Nach der Absorption eines Medikaments bewegt es sich vom Absorptionsort zu den Geweben im Körper. Diese Verteilung von einem Körperteil zum anderen erfolgt in der Regel über den Blutkreislauf, sie kann aber auch von Zelle zu Zelle erfolgen.
Forscher untersuchen, wohin die Chemikalie wandert, wie schnell sie an bestimmten Stellen ankommt und wie weit sie sich verteilt, um die Wirksamkeit zu bestimmen. Manche Wirkstoffe lassen sich leicht verteilen, andere nicht. Faktoren wie Blutfluss, Lipophilie, Gewebebindung und Molekülgröße beeinflussen die Verteilung.

Metabolismus

Der Arzneimittelstoffwechsel ist die Biotransformation eines Arzneimittels durch Organe oder Gewebe (hauptsächlich Leber, Niere, Haut oder Verdauungstrakt), so dass das Arzneimittel ausgeschieden werden kann. Um die Ausscheidung über die Fäkalien oder den Urin zu erleichtern, wird die Medikamentenverbindung so verändert, dass sie wasserlöslicher wird.
Der chemische Stoffwechsel kann zu Toxizität führen, indem beispielsweise schädliche Nebenprodukte oder ein toxischer Metabolit entstehen. Wissenschaftler erstellen eine Karte der spezifischen Stoffwechselwege eines Arzneimittelkandidaten, die so genannten Adverse Outcome Pathways (AOPs). AOPs liefern Daten, die zur Bestimmung der potenziellen Sicherheit oder Toxizität eines Arzneimittels benötigt werden.
Daten zum Arzneimittelstoffwechsel und zu Wechselwirkungen liefern Forschern die Informationen, die sie benötigen, um die Wahrscheinlichkeit von Wechselwirkungen zwischen Arzneimitteln (DDIs) zu bestimmen. Die Vorhersage von Arzneimittelwechselwirkungen ist für die sichere Entwicklung von Arzneimitteln unerlässlich.

Exkretion

Exkretion ist der Prozess, durch den die verstoffwechselte Arzneimittelverbindung aus dem Körper ausgeschieden wird. Die Forscher wollen wissen, wie schnell die Droge ausgeschieden wird und welchen Weg sie nimmt, um den Körper zu verlassen. Die meisten Drogen werden mit den Fäkalien oder dem Urin ausgeschieden. Andere Ausscheidungswege sind die Lunge oder der Schweiß über die Haut. Molekülgröße und Ladung beeinflussen den Ausscheidungsweg.
Nicht jede Arzneimittelverbindung wird vollständig ausgeschieden. Wenn sich die chemischen oder metabolischen Nebenprodukte bioakkumulieren, können nachteilige Wirkungen auftreten. Lipidlösliche Verbindungen neigen eher zur Bioakkumulation als wasserlösliche Verbindungen.

Warum ist ADME wichtig?

In der Arzneimittelforschung und -entwicklung müssen Forscher die Aktivität eines Medikaments im Körper untersuchen, um die Sicherheit und Toxizität zu bewerten. Studien zum Arzneimittelstoffwechsel und zur Pharmakokinetik, wie ADME- und Toxikologiestudien, sind ein wichtiger Schritt in diesem Prozess. Die gesammelten Daten geben den Forschern Aufschluss darüber, ob ein Medikament lebensfähig ist, und liefern spezifische Ziele für die künftige Forschung und Entwicklung.