Aktionsmekanism
Alfentanil tillhör opioidklassen och verkar därför genom att stimulera opioidreceptorerna, av vilka det finns tre undertyper: mu (m), kappa (k) och delta (d). Den receptor som främst är involverad i smärtöverföring är m-opioidreceptorn. Opioidreceptorerna finns främst i det centrala nervsystemet, hjärnan och ryggraden, och i det perifera nervsystemet, men finns också i kärl, hjärta, lungor, tarmar och till och med i mononukleära celler i perifert blod. De naturliga liganderna för opioidreceptorerna kallas ”endogena opioidpeptider” och omfattar enkefaliner, endorfiner och endomorfiner.
Opioider har en mängd olika kliniska effekter, men är främst kända och använda för sina djupgående smärtlindrande effekter. Deras smärtlindrande effekter beror på att de binder m-opioidreceptorn, som är kopplad till G1-proteiner, vilket leder till att N-typ spänningsdrivna kalciumkanaler stängs och kalciumberoende inåtriktade kaliumkanaler öppnas. Resultatet är intracellulär hyperkalemi och minskad neurotransmission av smärtsignaler, vilket leder till ökad smärttolerans. Opioidreceptorbindning minskar också det intracellulära cykliska-adenosin-monofosfatet (cAMP), vilket modulerar frisättningen av nociceptiva (relaterade till smärtupplevelsen) neurotransmittorer (t.ex, substans P).
Det har inte noterats några akuta förändringar av det intracellulära natriumet som uppträder vid bindning av opioidreceptorer, men intracellulärt natrium kan hypotetiskt sett vara involverat i opioidreceptorernas affinitet till både endogena och exogena opioidreceptorbindare. Forskare har observerat att opioidreceptorbindare verkar binda med högre affinitet i närvaro av lägre intracellulära natriumkoncentrationer och högre intracellulära kaliumkoncentrationer. Noterbart är att ingen förändring av det totala antalet bindningsställen för opioidreceptorerna observerades under dessa observationer. Detta fenomen observerades specifikt i celler som man vet har m- och d-typ opioidreceptorer.
Opioider är också kända för sina euforiska effekter. Eufori är en känsla eller ett tillstånd av intensiv spänning och lycka. Dessa effekter beror vanligtvis på endorfinernas bindning till opioidreceptorer i både det centrala och perifera nervsystemet. Endorfiner syntetiseras och lagras huvudsakligen i den främre hypofysen från deras prekursorprotein proopiomelanocortin (POMC). POMC är ett stort protein som klyvs till mindre proteiner som beta-endorfin, alfa-melanocyt-stimulerande hormon (MSH), adrenokortikotropin (ACTH) och andra. Intressant nog har studier föreslagit att celler i immunsystemet också kan syntetisera beta-endorfin eftersom immunceller har mRNA-transkript för POMC och T-lymfocyter, B-lymfocyter, monocyter och makrofager har visat sig innehålla endorfiner under inflammation.
Normalt sett beror euforiska effekter i första hand på att endorfiner binds vid opioidreceptorer i det perifera nervsystemet. Vid opioidadministrering beror den dock direkt på att opioidläkemedel binder opioidreceptorerna vid både den pre- och postsynaptiska junctionen i det perifera nervsystemet och vid den pre-synaptiska junctionen i det centrala nervsystemet. Den analgesi som produceras av endorfiner i det perifera nervsystemet härrör huvudsakligen från en minskad syntes av substans P. I det centrala nervsystemet finns det också en viss grad av analgetiska effekter från endorfiner som binder opioidreceptorer, men det beror på att de hämmar frisättningen av GABA, vilket resulterar i en överproduktion av dopamin. Vid opioidadministrering tar opioidläkemedlet på sig denna roll.
Det bör nämnas att när opioida analgetiska läkemedel administreras till patienter minskar syntesen och utsöndringen av endogena endorfiner och opioidpeptider; detta beror på negativ återkoppling på de endogena endorfin- och opioidsystemen.
Andra effekter av opioidmediciner är bland annat humörförändringar, sömnighet och mental grumling. Det utmärkande draget för den analgesi som induceras av opioider är dock avsaknaden av medvetande. Patienten uppfattar fortfarande smärta men beskriver den som mindre intensiv. Opioider minskar eller behandlar alltså inte orsaken till ett smärtsamt stimulus, utan minskar snarare dess uppfattning.