Wirkungsort
Omeprazol hemmt die H
+/K
+ATPase der Belegzellen (
Coruzzi 1995a). Die Protonen-Kalium-Pumpe ist in den canaliculären Membranen der Belegzellen des Magens lokalisiert (
Gazzard 1989a). Omeprazol wirkt auch an den Carboanhydrasen (CA) IV der Belegzellen und CA I sowie CA II der gastrischen Mukosa (
Puscas 1999a).
Wirkungsmechanismus
Protonenpumpe
Omeprazol ist ein Inhibitor der Magensäure-Protonenpumpe. Erst im sauren Milieu der Canaliculi der Belegzellen wird es in die aktive Form, ein Sulfenamidderivat, umgewandelt, welches an das Enzym H
+/K
+-ATPase an der sekretorischen Oberfläche der Belegzellen bindet. Dort verhindert Omeprazol den Transport von Protonen ins Magenlumen. Es ist der letzte Schritt der Säuresekretion der durch Omeprazol sowohl unter Ruhebedingungen als auch nach Aktivierung gehemmt wird, und zwar unabhängig davon, durch welche Stimuli die Säuresekretion aktiviert wurde (
Plumb 1999a;
Friendship 2000a;
Boothe 2001a;
Baker 1993a).
Durch die kovalente Bindung an eine SH-Gruppe des Enzyms H
+/K
+-ATPase entsteht eine Disulfidbrücke. Die daraus resultierende Hemmung hält gemäss einigen Autoren so lange an, bis neue Enzymmoleküle synthetisiert werden; die Halbwertszeit der H
+/K
+-ATPase beträgt etwa 50 Stunden (
Forth 1998a;
Friendship 2000a). Neuere Publikationen hingegen zeigen, dass die Wirkung von Omeprazol deutlich kürzer ist als die Halbwertszeit des Enzyms. Glutathion, welches in den Belegzellen vorhanden ist kann die Disulfidbrücken reduzieren und damit die H
+/K
+-ATPase reaktivieren (
Shin 2002a;
Olbe 2003a).
Die Belegzellen haben 3 verschiedene Rezeptoren an ihrer Oberfläche über welche die Säuresekretion stimuliert wird: Acetylcholin-, Histamin- und Gastrinrezeptoren. Durch die hemmende Wirkung von Omeprazol an der Protonenpumpe wird die Sekretion der Magensäure gehemmt, unabhängig davon, über welchen Stimulus sie angeregt wurde. Dies ermöglicht den Einsatz von Omeprazol auch bei Ulzera, die gegenüber der Therapie mit H
2-Blocker (
Cimetidin und
Ranitidin) resistent sind (
Gazzard 1989a).
Während den ersten Verabreichungstagen akkumuliert Omeprazol in den Belegzellen. Die Wirkungsdauer der Substanz ist trotz seiner kurzen Halbwertszeit lang, weil Omeprazol selbst nicht die pharmakologisch aktive Substanz ist, sondern diese erst im sauren Milieu der Belegzellen gebildet wird. Die aktivierte Form des Wirkstoffs ist dann in den Canaliculi der Belegzellen eingeschlossen und ist während einer längeren Zeit wirksam, auch nachdem der Wirkstoff aus dem Blut eliminiert worden ist (
Gazzard 1989a;
Wallmark 1986a). Die Tatsache, dass der Wirkstoff erst an der Prototenpumpe aktiviert wird, trägt zur hohen Selektivität der Substanz bei (
Wallmark 1986a).
Carboanhydrase
In der aktivierten Form hemmt Omeprazol auch die Carboanhydrase (CA) I und CA II der Erythrozyten, sowie auch die CA IV der gastrischen Mukosa. Die Isoenzyme der CA IV sind zusammen mit der Protonenpumpe (H
+/K
+ATPase) in den Belegzellwänden zu finden. Omeprazol hemmt das Enzym CA IV der gastrischen Mukosa, nicht aber dessen Isoenzyme in den Nieren und der Lunge. Darauf beruht die Organspezifität von Omeprazol. Die zusätzliche Hemmung der CA I und CA II in der gastrischen Mukosa führt zu einer verstärkten antisekretorischen Wirkung, wobei die CA I-Hemmung möglicherweise auch für den erhöhten gastrischen Blutfluss verantwortlich ist. Dieser trägt zur besseren Heilung bei gastroduodenalen Ulzera bei (
Puscas 1999a).
Die Doppelwirkung von Omeprazol an der Protonenpumpe sowie auch an den Carboanhydrasen könnte für die stärkere Wirksamkeit, verglichen mit anderen sekretionshemmenden Wirkstoffen, verantwortlich sein (
Puscas 1999a).
Selbstlimittierende Wirkung
Durch die Hemmung der Säuresekretion akkumuliert der Wirkstoff nicht länger in den Belegzellen und wird zudem inaktiviert, wenn er seine antazide Wirkung vollzogen hat. Der Nettoeffekt ist ein negativer Feedback (
Boothe 2001a).
Leber
Das Leberenzym Cytochrom P
450 wird durch Omeprazol gehemmt (
Plumb 1999a;
Friendship 2000a).
Pepsinogen
Omeprazol bewirkt eine verminderte Pepsinogenfreisetzung. Dadurch kommt es zu einer intrazellulären Pepsinogenakkumulation, die, wahrscheinlich durch einen Feedbackmechanismus, zu einer verminderten Genexpression und nachfolgend zu einer verminderten Pepsinogensynthese führt (
Tsukada 1994a).
Weitere Effekte
Omeprazol hat nachgewiesenermassen auch eine zytoprotektive Wirkung (
Gazzard 1989a).