Pathofysiologie en Neurofarmacologie - deeltentamen 1
CNS pharmacology: an introduction
Farmacologie: wetenschap die onderzoekt hoe moleculen (mengsel) gebruikt kunnen worden
gebruikt voor het voorkomen, diagnose en behandelen van aandoeningen. Tegenwoordig vaak
chemicaliën.
Kinetiek: wat doet het lichaam met de stof die we toedienen? Verdeling, opname.
Dynamica: wat doet de stof met het lichaam/target?
Therapie: wat voor geneesmiddelen ga ik gebruiken voor de aandoening/patiënt.
Pharmacokinetiek: administratie absorptie/distributie binding inactivatie (lever) excretie.
Bloed-hersen-barrière en placenta zorgen voor problemen. Dit ligt aan de bloedvaten. In de periferie
liggen de endotheelcellen los aan elkaar. Bij de bhb liggen ze aan elkaar met tight junctions en liggen
er astrocyten omheen. Dit is om de hersenen te beschermen. Transporteiwitten kunnen bepaalde
stoffen wel over de bhb heen pompen, maar ook terugpompen. D.m.v. metabolieten worden de
geneesmiddelen afgebroken.
Pharmacodynamica: agonist/antagonist interacties met receptoren.
Pharmacogenetica: genetische factoren om therapeutisch efficiëntie te voorspellen. Variatie in
pharmacokinetische factoren.
Morfologie CNS: snelle onset, dus kleine afstand om te reizen (synapsspleet). Snelle terminatie,
snelle lokalisatie en hoog level van integratie.
Basale processen: targets
- Elektrische signalen die snel verlopen. Ion kanalen spelen een rol.
- Synthese en opslag van neurotransmitters (enzymsystemen).
- Afgifte van neurotransmitters wordt getriggerd door actiepotentialen. Gereguleerd door pre-
synaptische receptoren. Bijvoorbeeld in vescicles, maar ook gassen en vetten
(endocannabinoids).
- Activatie van receptoren op post-synaptische cellen.
- Inactivatie van transmitter. Opname systemen, enzymen inzetten of weg diffunderen.
Medicijnen kunnen deze processen niet altijd precies imiteren.
Endocannabinoïden: worden aangemaakt in het celmembraan postsynaptisch. Dit gebeurt als de
cellen actief worden. Komen vrij in de synapsspleet (pre-synaptisch). Grijpt aan op de CB1 receptor
en dat leidt tot remming van GABA afgifte. Dus de postsynaptische cel wordt actiever.
Anti-epilepticum: doel is om de hyperexcitabiliteit in het CNS te reduceren. Target zijn voltage-gated
(vg) Na-kanalen, vg Ca kanalen, vg K kanalen, GABA receptoren en neurotransmitter afgifte
(glutamaat).
1
, Bio-organische chemie – Neurofarmacologie
De aardkost bestaat voor 0,03% uit koolstof (C). 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 (zonlicht bij nodig).
De hele natuur streeft ernaar om een edelgas te worden. Dit is omdat alle ringen verzadigd zijn
alle schillen zitten vol met elektronen. Dan zijn moleculen stabiel. Alle stoffen in de ruimte hebben
een edelgasconfiguratie.
- Elektropositief: elektronen stuwend.
- Elektronegatief: elektronen zuigend.
CH4 is een tetraëder (piramide). Water is ook een tetraëder, met twee waterstof en twee vrije
elektronenparen. Lineaire structuren komen het meest voor, omdat de elektronen dan zo ver
mogelijk uit elkaar liggen. Cyclohexaan is een ringstructuur dat bestaat uit 6xC.
Een dubbele binding bestaat uit 4 elektronen. Dit zorgt ervoor dat het molecuul vlak wordt, omdat de
dubbele binding 2 orbitalen zijn (sp2). Zo wordt het molecuul star. Een dubbele binding is iets korter
dan een enkele binding, omdat er meerdere elektronen zijn.
Bij benzeen is het zo dat bij dubbele bindingen conjugatie optreedt. De p-orbitalen overlappen en zo
kunnen de elektronen vrij bewegen.
Tetragonaal C: sp3-hybridisatie, omringt door 4 andere atomen. Bindingshoeken van 109° (3D) en
allemaal enkelvoudige bindingen.
Trigonaal C: sp2-hybridisatie, omringd door 3 andere atomen. Bindingshoeken van 120° (2D). Twee
enkelvoudige bindingen en een dubbele binding.
In een driering zijn de C-atomen niet 109 graden, maar de orbitalen wel. Hierdoor overlappen de
orbitalen niet goed en is de structuur niet stabiel.
Polaire binding: twee atomen die verschillen in elektronegativiteit.
Elektronegativiteit: 2.5 staat gelijk aan 0. Alles wat kleiner is, is elektropositief en alles wat groter is,
is elektronegatief. Koolstof met 4 atomen om zich heen duwt elektronen van zich af en is daarom
positief. Koolstof met 3 of minder atomen om zich heen trekt elektronen naar zich toe en is daarom
negatief.
Alkaloïden: heroïne, morfine, codeïne, cafeïne en
nicotine. Dit zijn fysiologische actieve N-
bevattende natuurstoffen.
Ethers: beetje polair (dipool), zwakke H-brug
acceptor, robuuste binding en gemakkelijk te
maken.
Als je H-bruggen kunt doneren ben je heel polair.
Ketonen: ietwat polair (dipool), goede H-brug
acceptor en verhoogt wateroplosbaarheid.
Aldehyden: vergelijkbaar met ketonen, chemisch
behoorlijk reactief (slecht voor een drug), meest
voorkomend in suikers.
Carboxylzuren: zeer polair, goede H-brug
acceptor/donor en goed wateroplosbaar. Heeft een makkelijke dissociatie (+ en -). Het resultaat is
een zout, dit is een hele niet-covalente interactie (ionisch).
2
CNS pharmacology: an introduction
Farmacologie: wetenschap die onderzoekt hoe moleculen (mengsel) gebruikt kunnen worden
gebruikt voor het voorkomen, diagnose en behandelen van aandoeningen. Tegenwoordig vaak
chemicaliën.
Kinetiek: wat doet het lichaam met de stof die we toedienen? Verdeling, opname.
Dynamica: wat doet de stof met het lichaam/target?
Therapie: wat voor geneesmiddelen ga ik gebruiken voor de aandoening/patiënt.
Pharmacokinetiek: administratie absorptie/distributie binding inactivatie (lever) excretie.
Bloed-hersen-barrière en placenta zorgen voor problemen. Dit ligt aan de bloedvaten. In de periferie
liggen de endotheelcellen los aan elkaar. Bij de bhb liggen ze aan elkaar met tight junctions en liggen
er astrocyten omheen. Dit is om de hersenen te beschermen. Transporteiwitten kunnen bepaalde
stoffen wel over de bhb heen pompen, maar ook terugpompen. D.m.v. metabolieten worden de
geneesmiddelen afgebroken.
Pharmacodynamica: agonist/antagonist interacties met receptoren.
Pharmacogenetica: genetische factoren om therapeutisch efficiëntie te voorspellen. Variatie in
pharmacokinetische factoren.
Morfologie CNS: snelle onset, dus kleine afstand om te reizen (synapsspleet). Snelle terminatie,
snelle lokalisatie en hoog level van integratie.
Basale processen: targets
- Elektrische signalen die snel verlopen. Ion kanalen spelen een rol.
- Synthese en opslag van neurotransmitters (enzymsystemen).
- Afgifte van neurotransmitters wordt getriggerd door actiepotentialen. Gereguleerd door pre-
synaptische receptoren. Bijvoorbeeld in vescicles, maar ook gassen en vetten
(endocannabinoids).
- Activatie van receptoren op post-synaptische cellen.
- Inactivatie van transmitter. Opname systemen, enzymen inzetten of weg diffunderen.
Medicijnen kunnen deze processen niet altijd precies imiteren.
Endocannabinoïden: worden aangemaakt in het celmembraan postsynaptisch. Dit gebeurt als de
cellen actief worden. Komen vrij in de synapsspleet (pre-synaptisch). Grijpt aan op de CB1 receptor
en dat leidt tot remming van GABA afgifte. Dus de postsynaptische cel wordt actiever.
Anti-epilepticum: doel is om de hyperexcitabiliteit in het CNS te reduceren. Target zijn voltage-gated
(vg) Na-kanalen, vg Ca kanalen, vg K kanalen, GABA receptoren en neurotransmitter afgifte
(glutamaat).
1
, Bio-organische chemie – Neurofarmacologie
De aardkost bestaat voor 0,03% uit koolstof (C). 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 (zonlicht bij nodig).
De hele natuur streeft ernaar om een edelgas te worden. Dit is omdat alle ringen verzadigd zijn
alle schillen zitten vol met elektronen. Dan zijn moleculen stabiel. Alle stoffen in de ruimte hebben
een edelgasconfiguratie.
- Elektropositief: elektronen stuwend.
- Elektronegatief: elektronen zuigend.
CH4 is een tetraëder (piramide). Water is ook een tetraëder, met twee waterstof en twee vrije
elektronenparen. Lineaire structuren komen het meest voor, omdat de elektronen dan zo ver
mogelijk uit elkaar liggen. Cyclohexaan is een ringstructuur dat bestaat uit 6xC.
Een dubbele binding bestaat uit 4 elektronen. Dit zorgt ervoor dat het molecuul vlak wordt, omdat de
dubbele binding 2 orbitalen zijn (sp2). Zo wordt het molecuul star. Een dubbele binding is iets korter
dan een enkele binding, omdat er meerdere elektronen zijn.
Bij benzeen is het zo dat bij dubbele bindingen conjugatie optreedt. De p-orbitalen overlappen en zo
kunnen de elektronen vrij bewegen.
Tetragonaal C: sp3-hybridisatie, omringt door 4 andere atomen. Bindingshoeken van 109° (3D) en
allemaal enkelvoudige bindingen.
Trigonaal C: sp2-hybridisatie, omringd door 3 andere atomen. Bindingshoeken van 120° (2D). Twee
enkelvoudige bindingen en een dubbele binding.
In een driering zijn de C-atomen niet 109 graden, maar de orbitalen wel. Hierdoor overlappen de
orbitalen niet goed en is de structuur niet stabiel.
Polaire binding: twee atomen die verschillen in elektronegativiteit.
Elektronegativiteit: 2.5 staat gelijk aan 0. Alles wat kleiner is, is elektropositief en alles wat groter is,
is elektronegatief. Koolstof met 4 atomen om zich heen duwt elektronen van zich af en is daarom
positief. Koolstof met 3 of minder atomen om zich heen trekt elektronen naar zich toe en is daarom
negatief.
Alkaloïden: heroïne, morfine, codeïne, cafeïne en
nicotine. Dit zijn fysiologische actieve N-
bevattende natuurstoffen.
Ethers: beetje polair (dipool), zwakke H-brug
acceptor, robuuste binding en gemakkelijk te
maken.
Als je H-bruggen kunt doneren ben je heel polair.
Ketonen: ietwat polair (dipool), goede H-brug
acceptor en verhoogt wateroplosbaarheid.
Aldehyden: vergelijkbaar met ketonen, chemisch
behoorlijk reactief (slecht voor een drug), meest
voorkomend in suikers.
Carboxylzuren: zeer polair, goede H-brug
acceptor/donor en goed wateroplosbaar. Heeft een makkelijke dissociatie (+ en -). Het resultaat is
een zout, dit is een hele niet-covalente interactie (ionisch).
2
