Mechanism of Action
Alfentanil behoort tot de opioïde-klasse van geneesmiddelen en werkt dus door stimulatie van de opioïde-receptoren, waarvan er drie subtypen zijn: mu (m), kappa (k), en delta (d). De receptor die het meest betrokken is bij de pijnoverdracht is de m-opioïdreceptor. De opioïdreceptoren zijn overwegend aanwezig in het centrale zenuwstelsel, de hersenen en de wervelkolom, en in het perifere zenuwstelsel, maar zijn ook aanwezig op vasculaire, cardiale, long-, darm- en zelfs perifere bloedmononucleaire cellen. De natuurlijke liganden voor de opioïdreceptoren worden de “endogene opioïde peptiden” genoemd en omvatten enkefalinen, endorfinen en endomorfinen.
Opioïden hebben een verscheidenheid aan klinische effecten, maar zijn overwegend bekend en worden gebruikt voor hun diepgaande pijnstillende effecten. Hun pijnstillende effecten zijn het gevolg van binding aan de m-opioïdreceptor, die gekoppeld is aan G1-eiwitten, hetgeen resulteert in de sluiting van N-type spanningsgeactiveerde calciumkanalen en de opening van calciumafhankelijke inwardly-rectifying kaliumkanalen. Het resultaat is intracellulaire hyperkaliëmie en de afname van de neurotransmissie van pijnsignalen, wat resulteert in een verhoogde verdraagbaarheid van pijn. Binding van de opioïdreceptor vermindert ook het intracellulaire cyclisch-adenosine-monofosfaat (cAMP), dat de afgifte van nociceptieve (met betrekking tot de waarneming van pijn) neurotransmitters moduleert (b.v,
Er zijn geen acute veranderingen van intracellulair natrium waargenomen die optreden bij binding van opioïde-receptoren; intracellulair natrium kan echter hypothetisch betrokken zijn bij de affiniteit van opioïde-receptoren voor zowel endogene als exogene opioïde-receptor binders. Onderzoekers hebben waargenomen dat opioide-receptor binders met een hogere affiniteit lijken te binden in aanwezigheid van lagere intracellulaire natriumconcentraties en hogere intracellulaire kaliumconcentraties. Opgemerkt zij dat er tijdens deze waarnemingen geen verandering werd waargenomen in het totale aantal bindingsplaatsen van de opioïdreceptoren. Dit fenomeen werd specifiek waargenomen in cellen waarvan bekend is dat zij de m- en d-type opioïde receptoren hebben.
Opioïden staan ook bekend om hun euforische effecten. Euforie is een gevoel of een toestand van intense opwinding en geluk. Deze effecten zijn gewoonlijk te wijten aan de binding van endorfine aan opioïde receptoren in zowel het centrale als het perifere zenuwstelsel. Endorfine wordt hoofdzakelijk gesynthetiseerd en opgeslagen in de voorste hypofyse uit hun voorlopereiwit proopiomelanocortine (POMC). POMC is een groot eiwit dat wordt gesplitst in kleinere eiwitten zoals bèta-endorfine, alfa-melanocyten-stimulerend hormoon (MSH), adrenocorticotropine (ACTH), en andere. Interessant genoeg hebben studies gesuggereerd dat cellen van het immuunsysteem ook in staat zijn tot bèta-endorfinesynthese, omdat immuuncellen mRNA-transcripten bezitten voor POMC en T-lymfocyten, B-lymfocyten, monocyten en macrofagen endorfine blijken te bevatten tijdens ontstekingen.
Normaal gezien zijn euforische effecten in de eerste plaats te wijten aan endorfinebinding aan opioïde receptoren in het perifere zenuwstelsel. Bij toediening van opioïden is het echter direct te wijten aan opioïde geneesmiddelen die de opioïde receptoren binden op zowel de pre- als postsynaptische junctional in het perifere zenuwstelsel, en op de pre-synaptische junction in het centrale zenuwstelsel. De analgesie die door endorfines in het perifere zenuwstelsel wordt veroorzaakt, is hoofdzakelijk het gevolg van een verminderde synthese van substantie P. In het centrale zenuwstelsel is er ook een zekere mate van analgetische werking van endorfines die opioïde receptoren binden, maar die is het gevolg van de remming van de vrijmaking van GABA, hetgeen resulteert in een overmatige productie van dopamine. Bij toediening van opioïden neemt het opioïde geneesmiddel deze rol op zich.
Het verdient vermelding dat bij toediening van opioïde pijnstillende geneesmiddelen aan patiënten, er een afname is van de synthese en secretie van endogene endorfines en opioïde peptiden; dit is te wijten aan negatieve feedback op de endogene endorfine- en opioïde systemen.
Andere effecten van opioïde medicatie zijn veranderingen in stemming, slaperigheid, en mentale vertroebeling. Het onderscheidende kenmerk van de door opioïden geïnduceerde analgesie is echter het ontbreken van bewustzijn. De patiënt neemt nog steeds pijn waar, maar beschrijft deze als minder intens. Opioïden verminderen of behandelen dus niet de oorzaak van een pijnprikkel, maar verminderen veeleer de waarneming ervan.