Surišimas su baltymais apibūdina baltymų gebėjimą sudaryti ryšius su kitomis medžiagomis ir dažniausiai reiškia vaistų susijungimą su šiomis kraujo plazmoje esančiomis molekulėmis, raudonaisiais kraujo kūneliais, kitais kraujo komponentais ir audinių membranomis. Tačiau tai gali būti susijusi su kitomis cheminėmis medžiagomis, kurios patenka į kraują. Farmakologijos kontekste surišto vaisto kiekis lemia jo veiksmingumą organizme. Surištas vaistas yra laikomas kraujyje, o neprisijungęs komponentas gali būti metabolizuojamas arba pašalinamas, todėl jis yra aktyvioji dalis. Taigi, jei 95% vaisto yra prisijungę prie jungiamojo baltymo ir 5% yra laisvi, tai reiškia, kad 5% yra aktyvūs sistemoje ir sukelia farmakologinį poveikį.
Kaip vyksta įrišimas
Baltymai yra labai didelės ir nepaprastai sudėtingos molekulės, susidedančios iš aminorūgščių grandinių, sujungtų peptidiniais ryšiais, ir jos gali įgauti įvairias sudėtingas formas. Jie gali jungtis su molekulėmis, įskaitant kitus baltymus, tam tikrose vietose, vadinamose surišimo vietomis, kurios dažnai susideda iš įdubimų, į kuriuos gali tvarkingai tilpti kitos molekulės ar jų dalys. Taip pat svarbios cheminės surišimo vietos ir kitos molekulės savybės: surišimas įvyks tik tuo atveju, jei tai chemiškai įmanoma. Vienas baltymas gali turėti daugiau nei vieną prisijungimo vietą.
Vienas iš pavyzdžių yra hemoglobinas, baltymas, atsakingas už deguonies transportavimą iš plaučių į kitas kūno dalis. Jame yra keturios vietos, kurios gali prisijungti prie deguonies molekulės. Šiuo atveju susidaręs ryšys yra gana silpnas – taip ir turi būti, kad deguonis lengvai pasišalintų ten, kur jo reikia. Kitais atvejais molekulės gali jungtis stipriau. Vaisto polinkis jungtis su baltymais ir ryšio stiprumas yra svarbūs farmakologiniai veiksniai.
Vaistų surišimas
Baltymai, dažniausiai dalyvaujantys jungiantis su vaistais, yra albuminas, lipoproteinai ir a1-rūgštinis glikoproteinas (AGP). Rūgštiniai ir neutralūs junginiai linkę jungtis su albuminu, kuris yra bazinis, o bazinės medžiagos pirmiausia jungiasi prie rūgštinės AGP molekulės. Rūgštinės molekulės taip pat gali jungtis su lipoproteinais, jei albuminas yra prisotintas. Tai nėra privaloma griežtąja šio termino prasme; jis yra arčiau tirpimo ir yra įprastas lipiduose arba riebaluose tirpiose medžiagose.
Surišimas dažnai yra grįžtamasis ir tokiais atvejais gali sukurti cheminę pusiausvyrą, kurioje cheminė reakcija gali vykti atgal ir į priekį, nekeičiant reagentų ir produktų. Tai pavaizduota taip:
baltymas + vaistas ⇌ baltymų-vaistų kompleksas
Jei nesurišto vaisto koncentracija sumažėja, dalis baltymo ir vaisto komplekso gali suskilti, kad išsiskirtų daugiau junginio, išlaikant pusiausvyrą. Tai reiškia, kad ląstelė, kuri efektyviai išskiria nesurištą vaistą, gali išgauti daugiau jo, nes kompleksas suskaidomas atkurdamas pusiausvyrą.
Prisirišimo kiekis ir nesurišta frakcija – parašyta kaip nesurišto vaisto kiekis per visą kiekį – nustatomi pagal junginio afinitetą baltymui ir jų santykinę koncentraciją. Tai svarbu svarstant kitus vaistus, kuriuos pacientas gali vartoti. Tam tikri baltymai jau gali būti prisotinti, o tai paveiktų laisvo vaisto kiekį ir galbūt pakeistų farmakologinį poveikį.
Pavyzdžiui, jei vaistas A prisotintų tam tikrą jungiantį baltymą, o tada vaistas B negalėtų prie jo prisijungti, tada būtų didesnė nesurišto B koncentracija. Arba, jei vaistas B turi stipresnį cheminį afinitetą baltymui, jis gali išstumti A, padidindamas jo nesurištą dalį. Šis procesas vyksta gana greitai, per kelias minutes ar valandas, ir abu scenarijai gali turėti neigiamą poveikį. Tačiau daugelis vaistų jungiasi su skirtingais baltymais arba skirtingomis to paties baltymo vietomis arba jų santykinė koncentracija nėra pakankamai didelė, kad sukeltų įsotinimą, todėl nekonkuruoja su kitais vartojamais vaistais.
Taip pat organizmo gebėjimas absorbuoti vaistą gali turėti įtakos jo klirensui į sistemą. Inkstų nepakankamumas ir kepenų liga dažnai neigiamai veikia gebėjimą absorbuoti nesurištą vaistą. Dėl šių priežasčių reikia atsižvelgti į ankstesnes medicinines problemas, bendrą vaisto koncentraciją ir nesurištą frakciją bei kitus vaistus, kuriuos pacientas gali vartoti.
Testavimas
Naujai sukurti vaistai gali būti tiriami dėl jų polinkio jungtis su baltymais, naudojant baltymų surišimo testą. Tai galima atlikti naudojant atitinkamos plazmos arba audinio mėginius, kurie gali būti inkubuojami su tiriamu agentu. Po tam tikro laiko intervalo surištos ir nesurištos dalys atskiriamos, pavyzdžiui, naudojant labai smulkų filtrą, kuris neleis didelėms baltymų molekulėms praeiti, ir tada galima nustatyti surišimo mastą.