Wat is Physostigmine?
Physostigmine is een secundaire metaboliet geproduceerd door de Afrikaanse tropische wijnstok Physostigma venosum , bekend als de calabar bean. Deze verbinding wordt bij mensen gebruikt als geneesmiddel voor de behandeling van zowel glaucoom als myasthenia gravis en werd ooit beschouwd als een behandeling voor de ziekte van Alzheimer. Het functioneert als een omkeerbare remmer van cholinesterase, het eiwit dat acetylcholine afbreekt. Het grootste deel van de beweging van het lichaam is afhankelijk van de overdracht van signalen van zenuwcellen naar spieren die wordt gemedieerd door acetylcholine.
Remmers van cholinesterase, bekend als anticholinesterasen, remmen de afbraak van acetylcholine. Over het algemeen zijn ze zeer giftig voor dieren omdat ze een onomkeerbaar complex vormen met cholinesterase. Hierdoor blijven de spieren samentrekken en kunnen verlamming en dood optreden. Veel insecticiden gebruiken deze werkingswijze, net als sommige zenuwgassen. Physostigmine daarentegen bindt reversibel cholinesterase, waardoor het als geneesmiddel bij mensen kan worden gebruikt.
Physostigmine sulfaat is de vorm die wordt gebruikt als een medicijn in de Verenigde Staten, en wordt gebruikt bij de behandeling van glaucoom. Physostigmine is effectief om de extra vloeistof uit het oog te laten wegvloeien. Het functioneert ook als een mioticum, waardoor de leerlingen samentrekken. Deze eigenschap kan ook helpen bij de behandeling van glaucoom. Soms wordt het gebruikt als een mioticum nadat de ogen zijn verwijd tijdens een oogonderzoek.
De spier verzwakkende myasthenia gravis kan effectief worden behandeld met deze anticholinesterase. De actie van deze aandoening voorkomt dat acetylcholine zijn functie van het activeren van de spieren dient. Behandeling met fysostigmine kan dus helpen de symptomen van deze ziekte te verlichten.
Klinische studies werden uitgevoerd met fysostigmine om te bepalen of het de werking van patiënten met de ziekte van Alzheimer kon verbeteren, omdat er een hypothese was dat de symptomen van de ziekte te wijten waren aan een gebrek aan voldoende hoeveelheden acetylcholine. Behandeling met deze verbinding veroorzaakte een kleine maar meetbare toename van cognitieve vaardigheden. Patiënten leden echter aan drastische bijwerkingen en de meeste van hen stopten met de tests. De conclusie was dat dit medicijn niet bruikbaar zou zijn om de ziekte van Alzheimer te behandelen.
Een extra eigenschap van physostigmine is dat het de bloed-hersenbarrière kan passeren en het centrale zenuwstelsel (CZS) kan beïnvloeden. Hierdoor kan het worden gebruikt voor de behandeling van overdoses van geneesmiddelen die de productie van te veel acetylcholine veroorzaken. Dit wordt een cholinerge werking genoemd. Overdoses van de plantaardige stoffen atropine en scopolamine kunnen dit effect veroorzaken. Een veel voorkomende en potentieel dodelijke bron van dergelijke medicijnen is de consumptie of inhalatie van jimson wiet, Datura stramonium , als een poging tot hallucinogeen.
De chemische synthese van fysostigmine is een zeer moeilijke onderneming, gezien de complexiteit van het molecuul. Een bijkomende complicatie is dat er twee vormen van de verbinding zijn, bekend als stereoisomeren, maar slechts één vorm is actief als medicijn. Chemici ontdekten een manier om deze chemische stof in het laboratorium in 1935 te synthetiseren, en een aantal verschillende methoden zijn ontwikkeld. Over het algemeen wordt deze chemische stof geïsoleerd uit rijpe, droge zaden van de calabarboonplant, in plaats van helemaal opnieuw te worden gesynthetiseerd.