クラス
非ジヒドロピリジン
フェニルアルキルアミン ベラパミル の骨格式 フェニルアルキルアミンカルシウムチャネル遮断薬は心筋に対して比較的選択性が高く、心筋酸素需要を減少させ、冠動脈攣縮を逆転させるため、狭心症の治療によく用いられます。ジヒドロピリジン系薬剤と比較して血管拡張作用が最小限であるため、反射性頻脈も少なく、頻脈が心臓の酸素需要に最も大きく寄与する狭心症の治療に適しており、魅力的です。したがって、フェニルアルキルアミンでは血管拡張作用が最小限であるため、主な作用機序は陰性変力作用を引き起こすことです。フェニルアルキルアミンは細胞内側からカルシウムチャネルに作用すると考えられていますが、その証拠はややまちまちです。[ 10 ]
ベンゾチアゼピン ジルチアゼム の構造式 ベンゾチアゼピン系カルシウムチャネル遮断薬は、ベンゾチアゼピン 化合物群に属し、血管カルシウムチャネルに対する選択性において、フェニルアルキルアミン系とジヒドロピリジン系の中間的な位置づけにある。ベンゾチアゼピン系薬剤は、心抑制作用と血管拡張作用の両方を有するため、ジヒドロピリジン系薬剤に見られるような強い反射性心臓刺激を引き起こすことなく、動脈圧を低下させることができる。
ジルチアゼム (カルジゼム)(片頭痛予防にも実験的に使用されている)
副作用 これらの薬剤の副作用には、以下のようなものが含まれますが、これらに限定されません。
毒性 CCB中毒に使用される脂質乳剤 軽度のカルシウムチャネルブロッカー(CCB)中毒は 、支持療法で治療します。非ジヒドロピリジン系CCBは重篤な毒性を引き起こす可能性があり、特に徐放性製剤の場合は、早期の除染が不可欠です。重度の 過量 投与の場合、治療には通常、バイタルサインの綿密なモニタリングと、血圧維持のための昇圧剤および静脈内輸液の投与が含まれます。静脈内グルコン酸カルシウム (中心静脈カテーテルが使用可能な場合は塩化カルシウム )とアトロピンが第一選択薬です。過量投与時刻が判明しており、摂取後2時間以内に受診した場合は、 活性炭、 胃洗浄 、ポリエチレングリコール を用いて腸管を除染することができます。徐放性製剤の場合は、摂取後8時間以内まで腸管除染の取り組みを延長することができます。
高インスリン血症・正常血糖療法は、有効な治療法として登場しました。[ 24 ] メカニズムは不明ですが、インスリンの増加は末梢組織からグルコースを動員し、心臓の代替燃料源として利用する可能性があります(心臓は主に脂肪酸の酸化に依存しています)。脂質乳剤療法による理論的な治療は重症例で検討されていますが、まだ標準治療ではありません。
重度の徐脈の リスクがあるため、ベラパミルとベータ遮断薬を併用する場合は注意が必要です。効果がない場合は、心室ペーシングを使用する必要があります。[ 25 ]
非医療用カルシウムチャネル阻害剤
エタノール エタノールは電位依存性カルシウムチャネルを阻害する 研究によると、エタノール はL型カルシウムチャネルの阻害に関与している。ある研究では、エタノールのL型カルシウムチャネルへの結合の性質は、ヒル係数 が約1の一次反応速度論に従うことが示された。これは、エタノールがチャネルに独立して結合し、非協同的結合 を示すことを示している。[ 26 ] 初期の研究では、カルシウムと二次メッセンジャーシステム によるバソプレシン の放出との関連性が示された。[ 27 ] アルコール摂取後、バソプレシンレベルは低下する。[ 28 ] アルコール摂取によるバソプレシンレベルの低下は、エタノールが電位依存性カルシウムチャネル(VGCC)の拮抗薬として作用することと関連付けられている。アメフラシ でTreistmanらが行った研究では、エタノールによるVGCCの阻害が確認された。アメフラシのニューロンで電圧クランプ 記録が行われた。VGCCが分離され、エタノールを処理としてパッチクランプ 法を使用してカルシウム電流が記録された。記録は、+30 mV の電圧クランプでさまざまな濃度 (0、10、25、50、および 100 mM) で再現されました。結果は、エタノールの濃度が増加するにつれてカルシウム電流が減少することを示しました。[ 29 ] ラットの単離された神経終末からの単一チャネル記録で同様の結果が真実であることを示しており、エタノールは実際に VGCC をブロックします。[ 30 ]
2006年にKatsuraらが行ったマウス大脳皮質ニューロンに関する研究では、長期エタノール曝露の影響が示されています。ニューロンは、in vitroで 3日間、50 mMのエタノール濃度に持続的に曝露されました。VGCCサブユニット発現の相対量を決定するために、ウェスタンブロット とタンパク質分析が実施されました。α1C、α1D、およびα2/δ1サブユニットは、持続的なエタノール曝露後に発現の増加を示しました。しかし、β4サブユニットは減少を示しました。さらに、α1A、α1B、およびα1Fサブユニットの相対発現は変化しませんでした。したがって、持続的なエタノール曝露は、ニューロンにおけるエタノール依存の発症に関与している可能性があります。[ 31 ]
Malysz らが行った他の実験では、モルモットの膀胱 平滑筋細胞の電位依存性カルシウムチャネルに対するエタノールの影響を調べた。穿孔パッチクランプ法を用い、ピペット内に細胞内液、浴槽内に細胞外液を入れ、0.3% vol/vol (約 50 mM) のエタノールを添加した。エタノールはDSM 細胞のCa 2+ 電流を減少させ、筋弛緩を誘発した。エタノールは VGCC を阻害し、アルコール誘発性膀胱弛緩に関与している。[ 32 ]
クモの毒に含まれるアガトキシン 砂漠に生息するクモ、Agelenopsis aperta の研究により、 その毒に含まれるアガトキシン IVA と IVB がカルシウムチャネルを選択的に遮断することが示されています。これらのアガトキシンは他のクモ種にも見られます。砂漠のクモに噛まれた昆虫は急速に麻痺しますが、人間に噛まれた場合は医学的に重要とは考えられていません。[ 33 ]
作用機序 細胞膜に埋め込まれたカルシウムチャネル。 体内の組織では、細胞外のカルシウムイオン( Ca²⁺ )濃度は通常、 細胞内の濃度の約1万倍です。一部の細胞の膜には カルシウムチャネル が埋め込まれています。これらの細胞が特定の信号を受け取ると、チャネルが開いてカルシウムが細胞内に流入します。その結果生じる細胞内カルシウム濃度の増加は、細胞の種類によって異なる影響を及ぼします。カルシウムチャネル遮断薬は、これらのチャネルの開口を阻害または抑制することで、これらの影響を軽減します。
カルシウムチャネルにはいくつかの種類があり、多くの種類の阻害剤が存在するが、それらのほとんどすべてがL型 電位依存性カルシウムチャネルを優先的にまたは排他的に阻害する。[ 34 ]
電位依存性カルシウムチャネルは、 骨格筋 、平滑筋 、心筋 の興奮収縮連関、および 副腎皮質 の内分泌細胞における アルドステロン とコルチゾールの 分泌調節に関与している。[ 5 ] 心臓では、ペースメーカー 信号の伝導にも関与している。薬剤として使用されるCCBは、主に4つの効果を持つ。
カルシウム拮抗薬は 血管平滑筋 に作用することで、動脈の収縮を抑制し、動脈 径を増加させます。この現象は血管拡張と呼ばれます(カルシウム拮抗薬は静脈 平滑筋には作用しません)。心筋に作用することで、心臓の収縮力を低下させる。 心臓内の電気伝導を遅くすることで、心拍数を遅くする。 副腎皮質細胞上のカルシウムシグナルを遮断することで、アルドステロンの産生を直接的に減少させ、結果として血圧低下につながる。 血圧は心拍出量および末梢血管抵抗と密接なフィードバック関係にあるため、血圧が比較的低いと心臓の後負荷が 減少します。これにより、心臓が血液を大動脈に送り出すために必要な労力が軽減され、心臓が必要とする酸素量もそれに応じて減少します。これは、狭心症 などの虚血性心疾患 の症状を緩和するのに役立ちます。
ヒト副腎皮質 におけるL型カルシウムチャネルCav1.3 (CACNA1D)の免疫組織化学的解析:球状帯 に顕著な免疫反応性が検出された。図中:ZG = 球状帯、ZF =束状帯 、AC = 副腎被膜。免疫組織化学は 既報の方法に従って実施した。[ 5 ] 心筋の収縮力を低下させる作用は、カルシウムチャネル遮断薬の陰性変力作用として知られている。
心臓の活動電位 のプラトー期にカルシウムチャネルを遮断することで心臓内の電気活動の伝導を遅くすると(心臓活動電位 を参照)、陰性変時作用、つまり 心拍数 の低下が生じます。これにより、心ブロック の可能性が高まります。CCBの陰性変時作用により、心拍数のコントロールが一般的に目標となる心房細動 または心房粗動 の患者において、CCBはよく使用される薬剤クラスとなっています。陰性変時作用は、心拍数の低下が心臓の酸素要求量の低下を意味するため、さまざまな疾患の治療において有益となる可能性があります。心拍数の上昇は、著しく高い「心臓の仕事」をもたらし、狭心症の症状を引き起こす可能性があります。
ジヒドロピリジン系カルシウムチャネルブロッカー(CCB)は、主に動脈血管平滑筋に作用し、血管拡張作用によって血圧を低下させる。フェニルアルキルアミン系CCBは、主に心臓の細胞に作用し、陰性変力作用および陰性変時作用を示す。ベンゾチアゼピン系CCBは、上記2つのクラスの作用を併せ持つ。
陰性変力作用があるため、非ジヒドロピリジン系カルシウムチャネル遮断薬は心筋症 患者には避けるべきである(または慎重に使用すべきである) 。[ 35 ]
ベータ遮断薬 とは異なり、カルシウムチャネル遮断薬は交感神経系 からの入力に対する心臓の反応性を低下させません。血圧の瞬間的な調節は交感神経系(圧受容体反射 を介して)によって行われるため、カルシウムチャネル遮断薬はベータ遮断薬よりも効果的に血圧を維持することができます。しかし、ジヒドロピリジン系カルシウムチャネル遮断薬は血圧を低下させるため、圧受容体反射が反射的に交感神経活動を増加させ、心拍数と心筋収縮力の増加につながることがよくあります。
神経系では、イオン化カルシウムはマグネシウムイオンによって拮抗される。このため、塩化マグネシウム、乳酸 マグネシウム 、アスパラギン酸マグネシウム などの生体利用可能なマグネシウムサプリメントは、カルシウムチャネル遮断の効果を増強または強化する可能性がある。[ 36 ]
N型カルシウムチャネルは ニューロン に存在し、シナプス での神経伝達物質 の放出に関与している。ジコノチド はこれらのカルシウムチャネルの選択的遮断薬であり、鎮痛剤 として作用する。[ 16 ]
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