Pharmakologie

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 16. April 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Fachrichtung Pharmakologie erforscht die Wirkung von Arzneimitteln, beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Medikamente und deren Anwendung und Auswirkung auf den menschlichen Organismus, die zuvor im Tierexperiment und in zugelassenen Fällen auch an menschlichen Probanden getestet werden.

Was ist die Pharmakologie?

Die Fachrichtung Pharmakologie erforscht die Wirkung von Arzneimitteln, beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Medikamente und deren Anwendung und Auswirkung auf den menschlichen Organismus.

Die Wortzusammensetzung geht zurück auf die griechische Sprache „pharmakos“ = Arznei, Medikament und „logos“ = Lehre. Dabei handelt sich in den überwiegenden Fällen um chemische Fremdstoffe, auch körpereigene Pharmaka können jedoch Verwendung finden.

Sind die Testläufe abgeschlossen, beschäftigen sich Pharmakologen mit dem therapeutischen Nutzen und eventuellen Nebenwirkungen sowie der unterstützenden Vorsorge, Krankenbehandlung und Beratung im Bereich therapeutischer, substanzbasierter und diagnostischer Maßnahmen. Die Pharmakologie wird in drei Teilgebiete eingeteilt: Pharmakokinetik, Pharmakodynamik und Pharmakogenetik. In Fachkliniken und Instituten haben Mediziner die Möglichkeit, sich zum Facharzt für Pharmakologie weiterbilden zu lassen.

Schwerpunkte

Die Pharmakokinetik befasst sich mit dem Einfluss des Organismus auf die zugeführte Substanz. Die Pharmakodynamik erforscht die umgekehrte Richtung, den Einfluss der verabreichten Substanz auf den Organismus. Die Pharmakogenetik versucht Antworten darauf zu finden, wie die unterschiedliche genetische Beschaffenheit von Patienten die Wirkung von Arzneimitteln beeinflusst. Die Pharmakologie untersucht die Wechselwirkungen zwischen Organismen und körperfremden Stoffen.

Körpereigene Stoffe können gleichfalls als Pharmaka eingesetzt werden, wenn ihre Konzentration das reguläre physiologische Maß übersteigt. Durch Arzneimittel lassen sich mittlerweile ungefähr 30.000 bekannte Krankheiten therapieren. Zur Behandlung dieser Krankheiten stehen Therapeutika, Diagnostika und Impfstoffe zur Verfügung. Bei der Forschung und der Herstellung von Wirkmechanismen greifen Mediziner, Pharmazeuten, Biologen und Chemiker auf eine große Anzahl unterschiedlicher Methoden zurück. Diesem Fachbereich werden auch die naturwissenschaftlichen Disziplinen Biotechnologie, Genetik, Molekularbiologie sowie die Verhaltenspharmakologie zugerechnet.

Die Phamakodynamik beschreibt die Auswirkungen des verabreichten Arzneimittelstoffes auf den menschlichen Körper. Dieser Vorgang wird auch pharmakologischer Effekt genannt. Die Wirkprofile von Arzneimittelstoffen können giftig, therapeutisch oder tödlich sein. Die Toxizität steht für unerwünschte Nebenwirkungen auf den Organismus, die zu Beschwerden, Erkrankungen oder sogar zum Tod führen können. Therapeutisch wirkt ein Arzneimittel, wenn es eine Krankheit erfolgreich heilt oder einen Krankheitszustand zumindest verbessert.

Auch ein für gewöhnlich nicht giftiges Arzneimittel kann abhängig von der Dosis und Verwendung tödlich sein. Bekommt ein Herzpatient eine zu hohe Dosis Digitalis verabreicht, ist ein Exitus möglich. Eine die Verabreichung von Insulin kann tödliche Folgen für nicht zuckerkranke Patienten haben. Die Wirkmechanismen sind immer abhängig von den Substanzen, sie involvieren regelmäßig Rezeptoren und Effektoren. Die Pharmaka (Effektoren) interagieren mit bestimmten Rezeptoren im Organismus und verursachen dadurch pharmakologische Effekte und bestimmte Veränderungen. Der Wirkmechanismus ist abhängig von der Art und Weise, wie die Medikamente eingenommen werden.

Das Medikament muss das erkrankte Gewebe oder Organ in der geeigneten Dosis erreichen. Arzneimittel können intravenös, oral oder rektal verabreicht werden. Ein weiterer Faktor, der sich auf die Pharmakodynamik auswirkt, ist die Verteilung des Medikaments im Organismus. Sie richtet sich nach Organgröße, Löslichkeit und Blutversorgung. Am Ende dieses Prozesses wird das Medikament metabolisiert. Häufig erhöht sich der toxische Gehalt der Substanz. Die Einwirkung von Pharmaka auf den menschlichen Körper ist von begrenzter Dauer. Diese ist abhängig von Dosis, Einnahmezeit, Alter und Krankheitsgeschichte. Je nachdem, wie schnell die Metabolisierung erfolgt, werden Pharmaka eliminiert und ausgeschieden.

Methoden

Die Grundlagen der Pharmakologie sind Fachkenntnisse in der toxikologischen, pharmakologischen, experimentellen und klinischen Entwicklung und Anwendung. Pharmakologen erkennen unerwünschte Nebenwirkungen der entsprechenden Arzneimittel und wissen das Meldesystem und Arzneimittelrecht richtig anzuwenden. Sie sind ausgebildet im Risikomanagement und in der Lage, die Verwendung von Schad- und Wirkstoffen entsprechend zu kommunizieren. Sie beraten und unterstützen Ärzte auf dem Gebiet der Vorsorge und Behandlung von Patienten und vermitteln den diagnostischen und therapeutischen Nutzen der angewendeten Pharmaka auch in der klinischen Toxikologie.

Weitere Fachgebiete sind Biometrie, Biomathematik, Anwendungsforschung und Arzneimittel-Epidemiologie. Fachkenntnisse der Pharmako- und Toxikinetik, Toxidynamik relevanter Schad- und Wirkstoffe sowie Grundlagen der chemischen, biochemischen, mikrobiologischen, immunologischen, physikalischen, physiologischen und molekularbiologischen Nachweis- und Arbeitsmethoden runden das Profil der Pharmakologen ab. Sie müssen die rechtlichen Vorschriften für Entwicklung, Zulassungsverfahren und den Umgang mit Pharmaka kennen. Sie wissen, wie die Versuchsplanung und –durchführung sowie die Auswertung vorliegender Studien auszuführen sind.

Sie richten sich nach den ethischen Grundlagen zur Durchführung an Tier und Mensch. Die Ärzte analysieren und bewerten toxikologische Wirkungen auf den menschlichen Organismus einschließlich medizinischer Gifte und der passenden Antidote (Gegenmittel). Die Mediziner sind vertraut mit den theoretischen Grundlagen der experimentellen Forschung hinsichtlich erwünschter Wirkungen beziehungsweise unerwünschter Nebenwirkungen von Fremdstoffen und Arzneimitteln. In den Bereich der Pharmakologie gehören auch biologische Standardisierungs- und Testverfahren, sowie die regulären Messmethoden und Untersuchungsverfahren. Das Untergebiet der Toxikologie befasst sich mit chemisch-analytischen Verfahren molekular-, zell- und elektrophysiologischer Prozesse.

Sie erzeugt Krankheiten im experimentellen Bereich und erforscht anschließend ihr Verhalten unter Einfluss von Arzneimittelsubstanzen und Fremdstoffen. Anschließend wird dieser experimentelle Prozess bewertet und erfasst. Dies geschieht durch chemische, biochemische, immunologische, mikrobiologische, physikalische, molekularbiologische und physiologische Methoden. Pharmakologen untersuchen mit in-vitro-Methoden die Wirkung von Arzneisubstanzen und Fremdstoffen an isolierten Zellkulturen, Organen und subzellulären Reaktionssystemen. Die kennen sich aus im Bereich der verhaltenspharmakologischen Untersuchungsverfahren und den Grundlagen histologischer und morphologischer Prozesse.

Die Pharmakologie verwendet gebräuchliche Analyse- und Isolationsmethoden zur Quantifizierung und Identifizierung von Arznei- und Fremdstoffen und deren Metaboliten in Umweltmedien und Körperflüssigkeiten. Pharmakologen wirken mit an experimentellen pharmakologisch-toxikologischen Studien, die Experimente im Bereich der molekularbiologischen-, integrativ-physiologischen und biochemischen Methoden und Arzneimittelbewertungen zum Gegenstand haben. Sie werten Versuchs- und Analysedaten aus und beschäftigen sich mit den theoretischen Grundlagen der Biostatistik, Bioinformatik und Biometrie.

Quellen

Dingermann, T., et al.: Pharmazeutische Biologie. Springer, Berlin 2002
Herdegen, T.: Kurzlehrbuch Pharmakologie und Toxikologie. Thieme, Stuttgart 2010
Lemmer, B., Brune, K. (Hrsg.): Pharmakotherapie – Klinische Pharmakologie. Springer, Berlin 2010

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