เมแทบอลิซึมของยา

เมแทบอลิซึมของยา (อังกฤษ: Drug metabolism) คือกระบวนการเผาผลาญยาหรือสารประกอบเคมีจะมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางชีวเคมีหรือการเสื่อมสะลายทางเคมีโดยส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับระบบเอ็นไซม์ ในกระบวนการเผาผลาญยาบ่อยครั้งจะเป็นการเปลี่ยนคุณสมบัติจากสารประกอบเคมีที่ ไม่ชอบน้ำ (lipophilic) ไปเป็นสารประกอบเคมีที่ชอบน้ำ (Hydrophilicity) เพื่อว่ามันจะสามารถละลายได้ในน้ำและถูกขับออกมากับปัสสาวะ ช่วงเวลาของการคงอยู่ในสภาพเป็นยาที่มีฤทธิ์ในการรักษามีความสำคัญมาก ผลของการเผาผลาญยาอาจทำให้เกิดพิษ (toxication) หรือเป็นการ กำจัดพิษ (detoxication) ส่วนใหญ่เป็นการกำจัดพิษ

     สำหรับการเมแทบอลิซึมยาในมนุษย์นั้นจัดว่าเป็นกระบวนการที่จำเป็นเนื่องจากในการดำรงชีวิตประจำวันของมนุษย์จำเป็นต้องได้รับ หรือหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะได้รับสารแปลกปลอม (xenobiotics) จากภายนอกเข้าสู่ร่างกาย ทั้งนี้อาจเพราะความจำเป็นในการดำรงชีวิตตามปกติ (เช่น สารอาหาร ยารักษาโรค)  หรือโดยความไม่ตั้งใจ (เช่น การได้รับสารพิษจากสิ่งแวดล้อม) ดังนั้นร่างกายจึงจำต้องมีกระบวนการเร่งการกำจัดสารส่วนเกิน หรือสารที่ไม่มีประโยชน์แล้วออกจากร่างกาย ทั้งนี้เพื่อป้องกันการสะสมของสารเคมีที่มากเกินควรจนอาจทำให้เกิดอันตรายแก่ชีวิตได้  ดังนั้นกระบวนการเมแทบอลิซึมยาและสารเคมีจึงเป็นกลไกป้องกันตนเองที่สำคัญอย่างหนึ่งของมนุษย์
 

สำหรับยาซึ่งเป็นสารเคมีที่ได้รับจากภายนอกเพื่อใช้ในการวินิจฉัย ป้องกัน หรือรักษาโรคนั้น เมื่อได้รับเข้าสู่ร่างกายโดยทั่วไปจำเป็นต้องผ่านกระบวนการเมแทบอลิซึมเช่นเดียวกับสารเคมีอื่นๆ ที่ได้รับจากภายนอกร่างกาย ทั้งนี้การเมแทบอลิซึมยา (drug metabolism) เป็นปฏิกิริยาเคมีที่ใช้เปลี่ยนรูปยาซึ่งส่วนใหญ่มักอยู่ในรูปที่ละลายในไขมันได้ดี ให้กลายเป็นเมแทบอไลต์ (metabolite) ที่มีคุณสมบัติละลายน้ำได้มากขึ้น ทั้งนี้เพื่อที่จะได้ถูกขับออกจากร่างกายทางปัสสาวะหรือน้ำดีได้ง่ายขึ้น และมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา หรือมีพิษลดน้อยลงกว่าสารเดิม (parent compound) อย่างไรก็ตาม การเมแทบอลิซึมยาบางชนิดอาจทำให้ได้เมแทบอไลต์ที่มีคุณสมบัติละลายน้ำได้น้อยลง หรือมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาหรือพิษเพิ่มมากขึ้นก็ได้ สำหรับยาหรือสารเคมีที่ได้รับจากภายนอกร่างกายที่ละลายน้ำได้ดีอยู่แล้ว ร่างกายสามารถขับออกไปได้โดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการเมแทบอลิซึม กระบวนการเมแทบอลิซึมยาสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มตามชนิดของปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ปฏิกิริยา oxidation, reduction, hydrolysis, hydration และ conjugation1 โดยปฏิกิริยา oxidation, reduction, hydrolysis และ hydration เป็นการทำให้โมเลกุลของยามีหมู่เคมีต่างๆ ที่มีคุณสมบัติชอบน้ำ (hydrophilic group) ทั้งนี้เพื่อให้ได้เมแทบอไลต์ที่มีคุณสมบัติละลายน้ำได้ดีขึ้น ส่วนปฏิกิริยา conjugation เป็นการนำโมเลกุลของยา หรือเมแทบอไลต์ที่เป็นผลผลิตจากปฏิกิริยาต่างๆ ข้างต้นมาควบคู่ (conjugate) กับสารเคมีในร่างกายที่มีคุณสมบัติละลายน้ำได้ดี (เช่น กรด glucuronic, glutathione หรือ sulfate) กลายเป็นเมแทบอไลต์ที่อยู่ในรูป conjugated ที่โดยทั่วไปมีคุณสมบัติละลายน้ำได้ดี ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเมแทบอลิซึมยาส่วนใหญ่ต้องอาศัยเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งเอนไซม์เหล่านี้มักพบในส่วนต่างๆ ของเซลล์ ตัวอย่างเช่น cytochromes P450 (CYP), flavin-containing monooxygenase (FMO) ซึ่งทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยา oxidation และ UDP-glucuronosyltransferases (UGT) ที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยา glucuronidation มักพบในร่างแหเอนโดพลาสซึมแบบเรียบ (smooth endoplasmic reticulum) ส่วนเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา conjugation อื่นๆ เช่น glutathione S-transferases, sulfotransferases และ N-acetyltransferases พบเฉพาะในไซโทซอล นอกจากนี้เอนไซม์ของจุลชีพประจำถิ่นที่อาศัยในทางเดินอาหาร (gut microflora) หรือเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้างและสลายสารพลังงานต่างๆ ภายในร่างกาย (intermediary metabolism) อาจมีบทบาทสำคัญในการเมแทบอลิซึมยาหรือสารเคมีบางชนิดด้วย ตัวอย่างเช่น sulfasalazine จะถูกเมแทบอลิซึมโดยแบคทีเรียในทางเดินอาหารให้เป็น sulfapyridine และกรด 5-aminosalicylic โดยอาศัยเอนไซม์ azoreductase ส่วนกรด cinnamic อาจถูกเมแทบอลิซึมให้กลายเป็นกรด benzoic โดยเอนไซม์ในไมโทคอนเดรียที่ทำหน้าที่ในการเร่งปฏิกิริยา -oxidation ของกรดไขมัน สำหรับเอนไซม์ที่ทำหน้าที่เมแทบอลิซึมยา ถึงแม้จะต่างชนิดกันก็อาจทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาของหมู่เคมี (functional group) ชนิดเดียวกันได้ โดยทั่วไป ยารวมทั้งสารเคมีที่ได้รับจากภายนอกร่างกาย หรือสารเคมีที่มีอยู่ภายในร่างกายล้วนมีโครงสร้างทางเคมีที่ค่อนข้างซับซ้อน ประกอบด้วยหมู่เคมีหลายชนิด ดังนั้นเมื่อผ่านกระบวนการเมแทบอลิซึมจึงมักเป็นผลให้ได้เมแทบอไลต์หลายชนิด
เอกสารอ้างอิง วิจิตรา ทัศนียกุล. การเมแทบอลิซึมยาในมนุษย์: จากพื้นฐานระดับยีนสู่การประยุกต์ใช้ทางคลินิก (Human Drug Metabolism: From Genes to Clinical Applications). พิมพ์ครั้งที่ 1. กรุงเทพมหานคร: บียอนด์เอ็นเทอร์ไพรซ์ม; 2554.

ดูเพิ่ม

• เมแทบอลิซึม
• ชีวเคมี