Miten lääkkeet vaikuttavat?

– Jos lääkeaine toimisi aina halutulla tavalla, sen vaikutusmekanismin selvittäminen ei ehkä olisi niin tärkeää. Jos taas lääkeaine auttaa vain joitakin tai aiheuttaa haittoja, on hyödyllistä selvittää, miten aine elimistössä vaikuttaa. Vaikutusmekanismin selvittäminen mahdollistaa tehokkaampien ja turvallisempien lääkkeiden kehitystä, kertoo Helsingin yliopiston molekulaarisen farmakologian professori Tomi Rantamäki.

Alun perin proviisoriksi opiskellut Rantamäki tutki masennuslääkkeitä jo väitöskirjatyössään, joka ilmestyi vuonna 2006 neurotieteiden puolella. Masennuslääkkeiden välitön farmakologinen vaikutus aivojen välittäjäaineisiin tunnetaan, mutta edelleen on osittain hämärän peitossa, minkä ansiosta lääkkeistä on apua masennukseen. Lääkkeet kun lievittävät masennusta vasta viikkojen kuluessa.

– Vallalla olevan teorian mukaan masennuslääkkeiden teho perustuu siihen, että ne lisäävät aivojen muovautumiskykyä. Tutkimusta on tärkeä jatkaa, jotta ymmärrämme tätä ilmiötä ja sitä miten siitä saadaan paras mahdollinen hyöty hoidon kannalta.

Haittavaikutuksesta lääkkeeksi

Lääkkeiden käytön kannalta on usein pulmallista, että monet lääkeaineet vaikuttavat koko kehossamme, vaikka tarvitsisimme lääkettä vain tiettyyn paikallisesti syntyvään oireeseen.

– Kun otamme tulehduskipulääketabletin polvikipuun, lääke ei ymmärrä mennä vain polveen. Koska lääkeaine kulkeutuu verenkierron kautta kaikkialle elimistöön ja kiinnittyy kaikkiin vaikutuskohteisiinsa, voi polvikivun lisäksi parantua myös päänsärky. Laaja-alainen vaikutus voi aiheuttaa myös haittoja, Rantamäki sanoo.

Lääkkeiden haittavaikutusten ymmärtäminen on tärkeää, jotta lääkkeitä voidaan kehittää paremmiksi. Joskus haittavaikutusten syntymekanismien ymmärtäminen auttaa myös uusien lääkkeiden kehitystyössä. Näin syntyi esimerkiksi morfiininkaltainen lääkeaine loperamidi, jota käytetään ripulin hoidossa. Morfiinin ja muiden opiaattien tavoin loperamidi vähentää suoliston liikehdintää, mutta se ei merkittävästi läpäise veriaivoestettä eikä siis pääse vaikuttamaan aivoissa.

Monet lääkeaineet vaikuttavat koko kehossamme, vaikka vaikutustarve olisi vain paikallinen.

– Oopiumia on käytetty rauhoittavana aineena ja huumausaineena paljon ennen kuin on ymmärretty, miten se vaikuttaa. Oopiumista onnistuttiin eristämään aktiivisia aineita kuten morfiinia. Kulkeutuessaan aivoihin, morfiinilla ja opioideilla on kivun lievityksen lisäksi huumaava ja riippuvuutta aiheuttava vaikutus. Opioidien yhtenä haittavaikutuksena on ummetus.

Aivot on fysiologiansa puolesta suojattu toisella tavalla kuin muu elimistö. Päästäkseen veriaivoesteen läpi aivoihin lääkeaineen on oltava joko riittävän rasvaliukoinen tai sen on käytettävä hyväkseen jotakin kuljetinta. Tätä tietoa hyödynnetään lääkekehitystyössä tarpeen mukaan molempiin suuntiin, kulun estämiseen tai kulun mahdollistamiseen.

– Loperamidin kehitystyössä löydettiin ratkaisu, jolla onnistuttiin rajaamaan lääkevaikutus aivojen ulkopuolelle ja meillä on siten tehokas ripulilääke ilman huumaavaa haittavaikutusta. Parkinsonin taudin dopamiinituotantoon vaikuttavaa lääkettä kehitettäessä oli pohdittava ilmiötä toiseen suuntaan, koska dopamiini ei kulkeudu veriaivoesteen läpi. Siksi käytetään dopamiinin esiastetta levodopaa, joka hyödyntää spesifistä kuljetinta päästäkseen aivoihin.

Annostelutavalla on vaikutusta

Vaikka moni lääke vaikuttaa elimistössä laajasti ja eri vaikutuskohteisiin, pystytään lääkeaineiden vaikutuksia lääkekehitystyön ansiosta kohdentamaan. Esimerkiksi perinteisten tulehduskipulääkkeiden, kuten ibuprofeiinin, vaikutusmekanismin ymmärrys on mahdollistanut vähemmän maha-suolikanavan haittoja aiheuttavien kipulääkkeiden kehityksen.

Kun tunnetaan lääkeaineen vaikutustapa ja -kohde, voidaan myös kehittää lääkkeelle tehokkaampia annostelutapoja. Esimerkiksi polvikipuun voi joissakin tilanteissa olla mielekkäämpää käyttää paikallista kipugeeliä kuin suun kautta otettavaa tulehduskipulääkettä. Paikallisen lääkkeen käytössä on kuitenkin huomioitava se, kuinka hyvin lääkeaine imeytyy vaikutuskohtaansa.

Hyvä esimerkki annostelutavan merkityksestä on Rantamäen mukaan astman hoito. Keuhkoputkia avaava astmalääke salbutamoli kohdistetaan astman hoidossa suoraan keuhkoihin. Lääke voitaisiin annostella myös suun kautta, mutta silloin salbutamoli kulkeutuisi suolistosta verenkiertoon ja sieltä keuhkojen lisäksi kaikkialle elimistöön.

– Suun kautta annosteltuna salbutamoli voi aiheuttaa haittavaikutuksia kuten vapinaa ja sydämen tykytystä. Koska haitat ovat yleisesti lieviä, salbutamolia käytetään tilapäisesti myös suun kautta annosteltuna esimerkiksi pienten lasten hengityselinsairauksissa. Keuhkoannostelu on kuitenkin sen sallivissa tilanteissa astman hoidon kannalta järkevämpää, Rantamäki sanoo.

On myös olemassa lääkeaineita, joiden kohdalla annostelu suun kautta on täysin hyödytöntä, koska lääkeaine hajoaa kokonaan mahasuolikanavassa. Tämän takia esimerkiksi veren hyytymiseen käytettävä hepariini ja insuliinit annostellaan ihon alle pistämällä.

Lääkärin määräys lääkkeen annostelutavasta on siis olennainen asia lääkkeen käytön kannalta. Jos annostelu mietityttää, voi aina kysyä neuvoa apteekista.

Ikuisia mysteereitä

Tutkimustyöstä huolimatta joidenkin lääkeaineiden vaikutusmekanismit ovat edelleen mysteereitä. Näitäkin lääkkeitä kuitenkin käytetään, jos ne ovat tehokkaita ja turvallisia.

Esimerkiksi kaksisuuntaisen mielialahäiriön lääkkeenä käytetyn litiumin varsinainen kliininen vaikutus tiedetään, mutta mekanismia, jolla se lievittää maniaa ei täysin tunneta.

– Litium on itse asiassa alkuaine, jolla on ehkä satoja vaikutuskohteita elimistön eri soluissa. Edelleen on epäselvää, mikä on kaikkein olennaisin vaikutuskohde ja johtuuko antimaaninen vaikutus jostakin yhdestä vaikutuksesta vai mahdollisesti monista.

Lääkekehitystyön ansiosta lääkeaineiden vaikutuksia voidaan kohdentaa.

Litium on myös yksi monista sattumalta löydetyistä lääkeaineista. Tarinan mukaan australialainen lääkäri John Cade tutki 1940-luvulla ureahappoa manian aiheuttajana. Tutkimuksia varten hän teki ureahaposta suolan litiumin kanssa ja havaitsi, että juuri litiumilla on rauhoittavia ja antimaanisia vaikutuksia.

Koska lääkkeillä voi olla monia vaikutuskohteita ja ne voivat siten vaikuttaa elimistössä monien eri sairauksien oireisiin, Rantamäki pitää lääkkeiden kategorisointia ongelmallisena.

– Kategorioista voi syntyä lääkkeiden käyttäjille turhaa päänvaivaa. Meillä on esimerkiksi epilepsialääkkeet, sydänlääkkeet, kipulääkkeet ja masennuslääkkeet. Lääkettä saatetaan käyttää tähän tiettyyn sairauteen ja sen oireisiin, mutta myös muihin vaivoihin. Esimerkiksi joitakin verenpainelääkkeitä käytetään migreenin hoitoon ja jopa lievittämään jännitystä, tulehduskipulääke aspiriinia käytetään puolestaan estämään veren hyytymistä.

Yksilölliset erot vaikuttavat

Lääkkeillä on myös yksilöllisiä vaikutuksia, jotka lääkärin on otettava huomioon lääkkeen annostuksessa. Joitakin lääkkeitä käytettäessä pitoisuuden oikea taso pitää tarkastaa säännöllisesti verikokeella.

Useimmiten lääkkeen yksilöllinen vaikutus liittyy siihen, miten nopeasti lääkeaine hajoaa tai poistuu elimistöstä. Tähän vaikuttavat perinnöllisten syiden lisäksi esimerkiksi maksa- ja munuaissairaudet.

– Lääkkeen vaikutuskohteet elimistössä eivät myöskään ole täysin identtisiä eri ihmisillä. Pieni ero voi vaikuttaa siihen, miten lääke sitoutuu kohteeseensa, Rantamäki kertoo.

Vaikka yksilölliset erot lääkkeiden vaikutuksessa ovat usein pieniä, Rantamäki uskoo, että tulevaisuudessa tämäkin otetaan huomioon. Voidaan esimerkiksi tehdä geneettiset profiloinnit, joiden avulla lääkkeet valitaan ja annostellaan saman tien oikein. Ennen kuin se on arkipäivää, Rantamäki rohkaisee ihmisiä avaamaan suunsa, jos lääke ei vaikuta toivotulla tavalla tai jos se aiheuttaa haittavaikutuksia.

– Apteekista kannattaa kysyä neuvoa matalalla kynnyksellä. Jos lääke on ollut käytössä jo jonkin aikaa, eikä vaikutuksia tule, farmaseutit ja proviisorit osaavat neuvoa, mistä voi olla kyse. He myös ohjaavat eteenpäin, jos on syytä tarkastuttaa asia lääkärillä. Googlesta en suosittele vastauksia etsimään.

Professori Tomi Rantamäki on tehnyt työtä masennuslääkkeiden vaikutusten ymmärtämiseksi liki 20 vuoden ajan.