Потенциал связывания

В фармакокинетике и кинетике рецептор-лиганд потенциал связывания (ПС) представляет собой комбинированную меру плотности «доступных» нейрорецепторов и сродства препарата к этому нейрорецептору.

Описание

Рассмотрим систему связывания лиганда с рецептором. Лиганд с концентрацией L ассоциируется с рецептором с концентрацией или доступностью R , образуя комплекс лиганд-рецептор с концентрацией RL . Потенциал связывания тогда представляет собой отношение комплекса лиганд-рецептор к свободному лиганду в равновесии и в пределе L, стремящегося к 0, и обозначается символом BP:

${\displaystyle BP={\frac {RL}{L}}{\bigg |}_{L\approx 0}}$

Эта величина, первоначально определенная Минтуном ^[1], описывает способность рецептора связывать лиганд. Это предел (L << Ki) общего уравнения ассоциации рецепторов:

${\displaystyle RL={\frac {R*L}{L+Ki}}}$

и, таким образом, также эквивалентно:

${\displaystyle BP={\frac {R}{K_{i}}}}$

Эти уравнения в равной степени применимы при измерении общей плотности рецепторов или остаточной плотности рецепторов, доступных после связывания со вторым лигандом — доступности.

БП в позитронно-эмиссионной томографии

BP является ключевым показателем при использовании позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) для измерения плотности «доступных» рецепторов, например, для оценки занятости лекарственными средствами или для характеристики нейропсихиатрических заболеваний (однако следует иметь в виду, что потенциал связывания является комбинированным показателем, который зависит как от плотности рецепторов, так и от сродства). Обзор соответствующей методологии, например, дан в Laruelle et al. (2002). ^[2] Оценка BP с помощью ПЭТ обычно требует наличия референтной ткани. Референтная ткань имеет незначительную плотность рецепторов, и ее объем распределения должен быть таким же, как объем распределения в целевой области, если бы все рецепторы были заблокированы. Хотя BP можно измерить относительно беспристрастным способом, измеряя весь ход времени ассоциации меченых лигандов и радиоактивности крови, это практически не всегда необходимо. Были выведены два других распространенных показателя, которые включают предположения, но приводят к показателям, которые должны коррелировать с BP: и . ${\displaystyle BP_{1}}$ ${\displaystyle BP_{2}}$

• ${\displaystyle BP_{2}}$: «Коэффициент распределения специфического и неспецифического равновесия», в литературе также обозначается как . Это отношение специфически связанного и неперемещаемого трейсера в мозговой ткани при истинном равновесии. Его можно рассчитать без забора артериальной крови. В модели с двумя тканевыми отсеками: и где — свободная фракция трейсера в первом тканевом отсеке, т.е. мера, которая зависит от неспецифического связывания лиганда в мозговой ткани ${\displaystyle V_{3}''}$ ${\displaystyle BP_{2}=k_{3}/k_{4}}$ ${\displaystyle BP_{2}=f_{2}BP}$ ${\displaystyle f_{2}}$
• ${\displaystyle BP_{1}}$: Отношение специфически связанного трейсера к трейсеру в плазме при истинном равновесии, в литературе также обозначается . Измерение включает измерения радиоактивности в плазме, включая коррекцию метаболитов. Из двухтканевой модели и предполагая, что через гематоэнцефалический барьер происходит только пассивная диффузия, получаем: где - свободная фракция трейсера в артериальной плазме, т.е. мера, которая зависит от связывания плазмы. Измерение и деление на в конечном итоге позволяет получить АД. ${\displaystyle BP'}$ ${\displaystyle BP_{1}}$ ${\displaystyle BP_{1}=f_{1}BP}$ ${\displaystyle f_{1}}$ ${\displaystyle f_{1}}$

Определения и символы

В то время как и являются недвусмысленными символами, BP — нет. Существует много публикаций, в которых BP обозначает . Как правило, если не было артериальных образцов («неинвазивная визуализация»), BP обозначает . ${\displaystyle BP_{1}}$ ${\displaystyle BP_{2}}$ ${\displaystyle BP_{2}}$ ${\displaystyle BP_{2}}$

${\displaystyle B_{max}}$: Общая плотность рецепторов = . При ПЭТ-визуализации количество радиолиганда обычно очень мало (L << Ki, см. выше), поэтому ${\displaystyle R+RL}$ ${\displaystyle B_{max}\approx R}$

${\displaystyle k_{3}}$и : Константы скорости переноса из модели с двумя тканевыми компартментами. ${\displaystyle k_{4}}$

НОВЫЕ СОГЛАШЕНИЯ ОБОЗНАЧЕНИЙ: В Innis et al. ^[3] большая группа исследователей, работающих в этой области, согласилась на консенсусную номенклатуру для этих терминов с целью сделать литературу в этой области более прозрачной для неспециалистов. Соглашение включает использование нижних индексов p для величин, относящихся к плазме, и ND для величин, относящихся к свободной плюс неспецифически связанной концентрации в мозге (NonDisplaceable). Согласно консенсусной номенклатуре, параметры, обозначенные выше как f ₁ и BP _1, теперь называются f _p и BP _p , тогда как f ₂ и BP ₂ называются f _ND и BP _ND .

Смотрите также

• Объем распределения

Ссылки

1. Mintun MA, Raichle ME, Kilbourn MR, Wooten GF, Welch MJ (март 1984). «Количественная модель для оценки in vivo мест связывания лекарств с помощью позитронно-эмиссионной томографии». Annals of Neurology . 15 (3): 217–227. doi :10.1002/ana.410150302. PMID  6609679. Архивировано из оригинала 10.12.2012.
2. Laruelle M, Slifstein M, Huang Y (июль 2002 г.). «Позитронно-эмиссионная томография: визуализация и количественная оценка доступности нейротранспортеров». Методы . 27 (3): 287–299. doi :10.1016/S1046-2023(02)00085-3. PMID  12183117.
3. Иннис и др., Консенсусная номенклатура для визуализации in vivo обратимо связывающихся радиолигандов, J. Cereb Blood Flow and Metab. 2007, 27(9) 1533-1539