Agonist (Pharmakologie)

Dosis-Wirkungskurven von Agonisten, die zu einer vollen (voller Agonist) oder partiellen Aktivierung eines Rezeptors führen (Partialagonist).

Als Agonist (griechisch αγωνιστής, agonistís - der Tätige, Handelnde, Führende) wird in der Pharmakologie eine Substanz (Ligand) bezeichnet, die durch Besetzung eines Rezeptors die Signaltransduktion in der zugehörigen Zelle aktiviert. Ein Agonist kann sowohl eine körpereigene Substanz sein (z. B. ein Hormon oder ein Neurotransmitter) als auch eine nicht-körpereigene Verbindung, die einen bestimmten Botenstoff in seiner Wirkung imitiert bzw. ersetzt. Chemische Verbindungen, die zwar an einen Rezeptor binden, diesen aber nicht aktivieren, bezeichnet man dagegen als Antagonist.

Anhand des Ausmaßes der Aktivierung kann zwischen einem vollen Agonisten und einem Partialagonisten unterschieden werden. Inverse Agonisten, die zu einer Inaktivierung eines spontanaktiven Rezeptors führen und somit einen zu vollen und partiellen Agonisten gegensätzlichen Effekt zeigen, werden hingegen nicht den Agonisten zugeordnet.

Das Ausmaß der Aktivierung eines Rezeptors hängt dabei nicht nur von den Eigenschaften des Liganden ab, sondern ist auch vom Ausmaß der Expression des Rezeptors in den untersuchten Zellen bzw. im untersuchten Gewebe abhängig.[1] Darüber hinaus sind einige Agonisten über denselben Rezeptor in der Lage, verschiedene Signalwege unterschiedlich stark zu aktivieren und somit – je nach untersuchtem Signal – unterschiedlich ausgeprägte Effekte zu erzeugen. Sie können also – je nach untersuchten Signal – gleichzeitig volle Agonisten, Partialagonisten, stille Antagonisten oder inverse Agonisten sein. Derartige Agonisten werden auch als proteusartig oder funktionell-selektiv bezeichnet.[2][3]

Beispiele

Die folgende Tabelle zeigt Beispiele für Rezeptoren bzw. deren Subtypen und ihre Agonisten an der orthosterischen Bindungsstelle.

Rezeptoren und ihre Agonisten
Rezeptor Subtyp Agonist [4]
endogen ; exogen
Acetylcholinrezeptoren M1-5 Acetylcholin; Carbachol, Muskarin
N1-2 Acetylcholin; Nikotin
Adrenozeptoren α1A,B,D Adrenalin, Noradrenalin; Phenylephrin
α2A-C Adrenalin, Noradrenalin; Clonidin
β1-3 Adrenalin; Isoprenalin
Dopaminrezeptoren D1-5 Dopamin
Histaminrezeptoren H1-4 Histamin
Opioidrezeptoren μ1,2 β-Endorphin; MorphinV, BuprenorphinP
κ1-3 Dynorphine; Enadolin
δ1,2 β-Endorphin, Enkephaline, Deltorphine
Serotoninrezeptoren 5-HT1A-F, 5-HT5A, 5-HT7 Serotonin; 5-Carboxamidotryptamin
5-HT2A-C Serotonin; α-Methylserotonin
5-HT3 Serotonin; 2-Methylserotonin
5-HT4 Serotonin; 5-Methoxytryptamin
5-HT6 Serotonin; EMDT[5]
5-HT7 Serotonin; N-Methylserotonin

Quellen und Tabellenlegende

  1. Hoyer D. & Boddeke H.W. (1993). Partial agonists, full agonists, antagonists: dilemmas of definition. Trends Pharmacol. Sci. 14:270-275. PMID 8105597
  2. Kenakin T. (2001). Inverse, protean, and ligand-selective agonism: matters of receptor conformation. FASEB J. 15:598-611. PMID 11259378.
  3. Urban J.D., Clarke W.P., von Zastrow M., Nichols D.E., Kobilka B., Weinstein H., Javitch J.A., Roth B.L., Christopoulos A., Sexton P.M., Miller K.J., Spedding M. & Mailman R.B. (2007). Functional selectivity and classical concepts of quantitative pharmacology. J. Pharmacol. Exp. Ther. 320:1-13. PMID 16803859
  4. Legende: endogen = Mediator im menschlichen Körper, exogen = körperfremder Überträgerstoff; V = Vollagonist, P = Partialagonist, Ak = besonders hohe agonistische Aktivität; FS = dezidierte funktionelle Selektivität ist bekannt; Sp = Subtypspezifisch (so weit bekannt); rN, sN = Namensgebend für den Rezeptor bzw. Subtyp (bei exogenen Agonisten oder nichttrivialen Fällen); Af = extrem affin; Rvi = Radioagonist, Nutzung in vivo; Rvt = überwiegende Nutzung in vitro (siehe auch PET, Tracer, Bindungsstudie)
  5. Svenningsson P et al. (2007): "Biochemical and behavioral evidence for antidepressant-like effects of 5-HT6 receptor stimulation." J Neurosci. 27(15):4201-9. PMID 17428998

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