Agonis (farmakologi) 📖 Wikipedia

Dalam farmakologi, agonis adalah zat kimia yang mengaktifkan reseptor untuk menghasilkan respons biologis. Reseptor adalah protein seluler yang aktivasinya menyebabkan sel mengubah apa yang sedang dilakukannya. Sebaliknya, antagonis menghalangi aksi agonis, sementara agonis terbalik menyebabkan aksi yang berlawanan dengan agonis.

Namanya berasal dari kata Yunani ἀγωνιστής (agōnistēs; artinya "peserta", "juara", atau "saingan"). < ἀγών (agōn; artinya "pertandingan", "pertarungan", "pengerahan tenaga", atau perjuangan") dan < ἄγω (agō. Artinya "Saya pimpin"; "pimpin ke arah"; "atur, kendalikan").

Reseptor dapat diaktifkan oleh agonis endogen (seperti hormon dan neurotransmiter) atau agonis eksogen (seperti obat-obatan), yang menghasilkan respons biologis. Agonis fisiologis adalah zat yang menciptakan respons tubuh yang sama tetapi tidak mengikat reseptor yang sama.

• Agonis endogen untuk reseptor tertentu adalah senyawa yang diproduksi secara alami oleh tubuh yang mengikat dan mengaktifkan reseptor tersebut. Misalnya, agonis endogen untuk reseptor serotonin adalah serotonin, dan agonis endogen untuk reseptor dopamin adalah dopamin.^[1]
• Seorang ko-agonis bekerja dengan ko-agonis lain untuk menghasilkan efek yang diinginkan bersama-sama. Aktivasi reseptor NMDA memerlukan pengikatan ko-agonis glutamat, glisina, dan D-serina. Kalsium juga dapat bertindak sebagai ko-agonis pada reseptor IP3. Agonis selektif bersifat selektif untuk jenis reseptor tertentu. Misalnya, buspiron merupakan agonis selektif untuk serotonin 5-HT1A.
• Agonis parsial (seperti buspiron, aripiprazol, buprenorfin, atau norklozapin) juga mengikat dan mengaktifkan reseptor tertentu, tetapi hanya memiliki kemanjuran parsial pada reseptor tersebut relatif terhadap agonis penuh, bahkan pada okupansi reseptor maksimal. Agen seperti buprenorfin digunakan untuk mengobati ketergantungan opiat karena alasan ini, karena menghasilkan efek yang lebih ringan pada reseptor opioid dengan ketergantungan dan potensi penyalahgunaan yang lebih rendah.
• Agonis terbalik adalah agen yang mengikat ke situs pengikatan reseptor yang sama dengan agonis untuk reseptor tersebut dan menghambat aktivitas konstitutif reseptor tersebut. Agonis terbalik memberikan efek farmakologis yang berlawanan dengan agonis reseptor, bukan hanya tidak adanya efek agonis seperti yang terlihat pada antagonis. Contohnya adalah agonis terbalik kanabinoid rimonabant.
• Superagonis adalah istilah yang digunakan oleh beberapa orang untuk mengidentifikasi senyawa yang mampu menghasilkan respons yang lebih besar daripada agonis endogen untuk reseptor target. Dapat dikatakan bahwa agonis endogen hanyalah agonis parsial dalam jaringan tersebut.
• Agonis ireversibel adalah jenis agonis yang mengikat secara permanen ke reseptor melalui pembentukan ikatan kovalen.^[2][3]
• Agonis bias adalah agen yang mengikat reseptor tanpa memengaruhi jalur transduksi sinyal yang sama. Oliseridin adalah agonis reseptor μ-opioid yang telah dijelaskan bersifat selektif secara fungsional terhadap protein G dan menjauhi jalur β-arrestin2.^[4]

Temuan baru yang memperluas definisi konvensional farmakologi menunjukkan bahwa ligan dapat secara bersamaan berperilaku sebagai agonis dan antagonis pada reseptor yang sama, tergantung pada jalur efektor atau jenis jaringan. Istilah yang menggambarkan fenomena ini adalah "selektivitas fungsional", "agonis protean",^[5][6][7] atau modulator reseptor selektif.^[8]

Seperti disebutkan di atas, agonis memiliki potensi untuk mengikat di lokasi yang berbeda dan dengan cara yang berbeda tergantung pada jenis agonis dan jenis reseptor.^[9] Proses pengikatan bersifat unik pada hubungan reseptor-agonis, tetapi pengikatan menginduksi perubahan konformasi dan mengaktifkan reseptor.^[9][10] Perubahan konformasi ini sering kali merupakan hasil dari perubahan kecil pada muatan atau perubahan pada pelipatan protein saat agonis terikat.^[10][11] Dua contoh yang menunjukkan proses ini adalah reseptor asetilkolin muskarinik dan reseptor NMDA serta agonisnya masing-masing.

Untuk reseptor asetilkolina muskarinik, yang merupakan reseptor terhubung protein G(GPCR), agonis endogennya adalah asetilkolina. Pengikatan neurotransmiter ini menyebabkan perubahan konformasi yang menyebarkan sinyal ke dalam sel.^[10] Perubahan konformasi adalah efek utama agonis, dan terkait dengan afinitas pengikatan agonis dan efikasi agonis.^[9][12] Agonis lain yang mengikat reseptor ini akan termasuk dalam salah satu kategori agonis yang disebutkan di atas berdasarkan afinitas pengikatan dan efikasi spesifiknya.

Reseptor NMDA adalah contoh mekanisme aksi alternatif, karena reseptor NMDA memerlukan ko-agonis untuk aktivasi. Alih-alih hanya membutuhkan satu agonis spesifik, reseptor NMDA membutuhkan agonis endogen, N-metil-D-aspartat (NMDA) dan glisina. Kedua agonis ini diperlukan untuk menginduksi perubahan konformasi yang dibutuhkan reseptor NMDA untuk memungkinkan aliran melalui saluran ion, dalam hal ini kalsium. Aspek yang ditunjukkan oleh reseptor NMDA adalah bahwa mekanisme atau respons agonis dapat diblokir oleh berbagai faktor kimia dan biologis. Reseptor NMDA secara khusus diblokir oleh ion magnesium kecuali sel tersebut juga mengalami depolarisasi.^[11]

Perbedaan ini menunjukkan bahwa agonis memiliki mekanisme aksi yang unik tergantung pada reseptor yang diaktifkan dan respons yang dibutuhkan.^[9][10] Namun, tujuan dan prosesnya secara umum tetap konsisten, dengan mekanisme aksi utama yang memerlukan pengikatan agonis dan perubahan konformasi berikutnya untuk menyebabkan respons yang diinginkan pada reseptor.^[9][12] Respons ini seperti yang dibahas di atas dapat bervariasi dari membiarkan aliran ion hingga mengaktifkan GPCR dan mengirimkan sinyal ke dalam sel.^[9][10]

Potensi adalah jumlah agonis yang dibutuhkan untuk memperoleh respons yang diinginkan. Potensi agonis berbanding terbalik dengan nilai setengah konsentrasi efektif maksimal (TD₅₀). TD₅₀ dapat diukur untuk agonis tertentu dengan menentukan konsentrasi agonis yang dibutuhkan untuk memperoleh setengah dari respons biologis maksimum agonis. Nilai TD₅₀ berguna untuk membandingkan potensi obat dengan efikasi serupa yang menghasilkan efek fisiologis serupa. Semakin kecil nilai TD₅₀, semakin besar potensi agonis, semakin rendah konsentrasi obat yang dibutuhkan untuk memperoleh respons biologis maksimum.

Ketika suatu obat digunakan secara terapeutik, penting untuk memahami batas keamanan yang ada antara dosis yang dibutuhkan untuk efek yang diinginkan dan dosis yang menghasilkan efek samping yang tidak diinginkan dan mungkin berbahaya (diukur dengan TD₅₀, dosis yang menghasilkan toksisitas pada 50% individu). Hubungan ini, yang disebut indeks terapi, didefinisikan sebagai rasio TD₅₀:ED₅₀. Secara umum, semakin sempit batas ini, semakin besar kemungkinan obat tersebut akan menghasilkan efek yang tidak diinginkan. Indeks terapi menekankan pentingnya batas keamanan, yang berbeda dari potensi, dalam menentukan kegunaan suatu obat.

1. ^ Goodman and Gilman's Manual of Pharmacology and Therapeutics. (11th edition, 2008). p14. ISBN 0-07-144343-6
2. ^ De Mey JG, Compeer MG, Meens MJ (2009). "Endothelin-1, an Endogenous Irreversible Agonist in Search of an Allosteric Inhibitor". Mol Cell Pharmacol. 1 (5): 246–257.
3. ^ Rosenbaum DM, Zhang C, Lyons JA, Holl R, Aragao D, Arlow DH, et al. (January 2011). "Structure and function of an irreversible agonist-β(2) adrenoceptor complex". Nature. 469 (7329): 236–240. Bibcode:2011Natur.469..236R. doi:10.1038/nature09665. PMC 3074335. PMID 21228876.
4. ^ DeWire SM, Yamashita DS, Rominger DH, Liu G, Cowan CL, Graczyk TM, et al. (March 2013). "A G protein-biased ligand at the μ-opioid receptor is potently analgesic with reduced gastrointestinal and respiratory dysfunction compared with morphine". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 344 (3): 708–717. doi:10.1124/jpet.112.201616. PMID 23300227. S2CID 8785003.
5. ^ Kenakin T (March 2001). "Inverse, protean, and ligand-selective agonism: matters of receptor conformation". FASEB Journal. 15 (3): 598–611. CiteSeerX 10.1.1.334.8525. doi:10.1096/fj.00-0438rev. PMID 11259378. S2CID 18260817.
6. ^ Urban JD, Clarke WP, von Zastrow M, Nichols DE, Kobilka B, Weinstein H, et al. (January 2007). "Functional selectivity and classical concepts of quantitative pharmacology". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 320 (1): 1–13. doi:10.1124/jpet.106.104463. PMID 16803859. S2CID 447937.
7. ^ De Min A, Matera C, Bock A, Holze J, Kloeckner J, Muth M, et al. (April 2017). "A New Molecular Mechanism To Engineer Protean Agonism at a G Protein-Coupled Receptor". Molecular Pharmacology. 91 (4): 348–356. doi:10.1124/mol.116.107276. PMID 28167741.
8. ^ Smith CL, O'Malley BW (February 2004). "Coregulator function: a key to understanding tissue specificity of selective receptor modulators". Endocrine Reviews. 25 (1): 45–71. doi:10.1210/er.2003-0023. PMID 14769827.
9. ^ ^{a b c d e f} Colquhoun D (January 2006). "Agonist-activated ion channels". British Journal of Pharmacology. 147 (S1): S17 – S26. doi:10.1038/sj.bjp.0706502. PMC 1760748. PMID 16402101.
10. ^ ^{a b c d e} Kruse AC, Ring AM, Manglik A, Hu J, Hu K, Eitel K, et al. (December 2013). "Activation and allosteric modulation of a muscarinic acetylcholine receptor". Nature. 504 (7478): 101–106. Bibcode:2013Natur.504..101K. doi:10.1038/nature12735. PMC 4020789. PMID 24256733.
11. ^ ^{a b} Zhu S, Stein RA, Yoshioka C, Lee CH, Goehring A, Mchaourab HS, Gouaux E (April 2016). "Mechanism of NMDA Receptor Inhibition and Activation". Cell. 165 (3): 704–714. doi:10.1016/j.cell.2016.03.028. PMC 4914038. PMID 27062927.
12. ^ ^{a b} Strange PG (April 2008). "Agonist binding, agonist affinity and agonist efficacy at G protein-coupled receptors". British Journal of Pharmacology. 153 (7): 1353–1363. doi:10.1038/sj.bjp.0707672. PMC 2437915. PMID 18223670.