Vad är fysostigmin?
Physostigmine är en sekundär metabolit som produceras av den afrikanska tropiska vinrankan Physostigma venosum , känd som kalabarbönan. Denna förening används som ett läkemedel hos människor för att behandla både glaukom och myastenia gravis och ansågs på en gång som en Alzheimers sjukdomsbehandling. Det fungerar som en reversibel hämmare av kolinesteras, proteinet som bryter ned acetylkolin. De flesta kroppens rörelser förlitar sig på överföring av signaler från nervceller till muskler som förmedlas av acetylkolin.
Hämmare av kolinesteras, känt som antikolinesteraser, hämmar nedbrytningen av acetylkolin. I allmänhet är de mycket giftiga för djur eftersom de bildar ett irreversibelt komplex med kolinesteras. Detta gör att musklerna fortsätter att dra sig samman, och förlamning och död kan uppstå. Många insektsmedel använder detta verkningsmetod, liksom vissa nervgaser. Däremot binder fysostigmin kolinesteras reversibelt, vilket gör det möjligt att använda det som ett läkemedel hos människor.
Fysostigminsulfat är den form som används som ett läkemedel i USA och används för behandling av glaukom. Physostigmin är effektivt för att få den extra vätskan att rinna ut ur ögat. Det fungerar också som en miotik, vilket får eleverna att sammandras. Den här egenskapen kan också hjälpa till vid behandling av glaukom. Ibland används det som ett miotikum efter att ögonen har utvidgats under en ögonundersökning.
Den muskelsvagande sjukdomen myasthenia gravis kan behandlas effektivt med detta antikolinesteras. Verkan av denna störning hindrar acetylkolin från att tjäna sin funktion att aktivera musklerna. Således kan behandling med fysostigmin hjälpa till att lindra symtomen på denna sjukdom.
Kliniska studier genomfördes med fysostigmin för att bestämma om det kunde förbättra funktionen hos patienter med Alzheimers sjukdom eftersom det fanns en hypotes om att symtomen på sjukdomen berodde på en brist på tillräckliga mängder acetylkolin. Behandling med denna förening orsakade en liten men mätbar ökning av kognitiva färdigheter. Patienter drabbades dock av drastiska biverkningar och de flesta av dem tappade bort från testerna. Slutsatsen var att detta läkemedel inte skulle vara användbart för att behandla Alzheimers sjukdom.
En ytterligare egenskap hos fysostigmin är att den kan passera blod-hjärnbarriären och påverka det centrala nervsystemet (CNS). Detta gör att den kan användas för att behandla överdoser av läkemedel som orsakar produktion av för mycket acetylkolin. Detta kallas en kolinerg effekt. Överdoser av växtföreningarna atropin och scopolamin kan orsaka denna effekt. En vanlig och potentiellt dödlig källa för sådana läkemedel är konsumtion eller inandning av jimson ogräs, Datura stramonium , som ett försök med hallucinogen.
Den kemiska syntesen av fysostigmin är ett mycket svårt företag med tanke på molekylens komplexitet. En ytterligare komplikation är att det finns två former av föreningen, känd som stereoisomerer, men endast en form är aktiv som ett läkemedel. Kemister upptäckte ett sätt att syntetisera denna kemikalie i laboratoriet 1935, och ett antal olika metoder har utvecklats. I allmänhet isoleras denna kemikalie från mogna, torra frön från kalabarrönsväxten, snarare än att syntetiseras från grunden.