Die Verstoffwechselung eines Arzneimittels ist die chemische Veränderung des Wirkstoffes im Körper.
(Siehe auch Einleitung zum Thema Verabreichung und Kinetik von Arzneimitteln.)
Einige Arzneimittel werden im Körper chemisch verändert. Die hieraus hervorgehenden Substanzen (Metaboliten) können inaktiv sein oder sich in Bezug auf ihre therapeutische Aktivität oder Toxizität von der Originalsubstanz unterscheiden. Manche Arzneimittel, sogenannte Prodrugs, werden als inaktive Form verabreicht. Sie werden durch Verstoffwechselung aktiviert. Die dadurch entstandenen aktiven Metaboliten produzieren die gewünschten therapeutischen Wirkungen. Die Metaboliten können gegebenenfalls noch weiter chemisch verändert werden, bevor sie aus dem Körper ausgeschieden werden. Diese veränderten Metaboliten werden dann ausgeschieden. Die Ausscheidung betrifft die Eliminierung des Arzneimittels aus dem Körper, beispielsweise im Urin oder in der Gallenflüssigkeit.
Die meisten Arzneimittel müssen die Leber, den primäre Ort der Arzneimittelverstoffwechselung, durchlaufen. In der Leber wandeln Enzyme die Prodrugs in aktive Metaboliten oder aktive Bestandteile in inaktive Formen um. Der primäre Mechanismus der Leber zur Verstoffwechselung von Arzneimitteln erfolgt über eine bestimmte Gruppe von Cytochrom-P450-Enzymen. Der Spiegel der Cytochrom-P450-Enzyme bestimmt die Um- und Abbauraten vieler Arzneimittel. Die Metabolisierungskapazität der Enzyme ist begrenzt, sodass sie bei hohem Wirkstoffspiegel im Blut überladen werden können (siehe Genetische Veranlagung und Ansprechen auf Arzneimittel).
Viele Substanzen (wie Medikamente und Nahrungsmittel) beeinflussen die Aktivität der Cytochrom-P450-Enzyme. Wenn diese Substanzen die Fähigkeit der Enzyme zur Aufspaltung eines Arzneimittels mindern, werden dessen Wirkungen einschließlich der Nebenwirkungen verstärkt. Wenn diese Substanzen die Fähigkeit der Enzyme zur Aufspaltung eines Wirkstoffes erhöhen, dann werden dessen Wirkungen einschließlich Nebenwirkungen abgeschwächt.
Da diese Enzymsysteme bei der Geburt noch nicht voll entwickelt sind, können Neugeborene bestimmte Arzneimittel nur schwer verstoffwechseln. Mit fortschreitendem Alter nimmt die Enzymaktivität ab, weshalb ältere Menschen, genauso wie Neugeborene, manche Arzneimittel nicht so gut abbauen können wie jüngere Erwachsene und Kinder (siehe Arzneimittel im Alter). Aus diesem Grund brauchen Neugeborene und ältere Menschen häufig eine kleinere Dosis eines Arzneimittels pro Kilogramm Körpergewicht als Jugendliche und Erwachsene mittleren Alters.
Genetische Abweichungen, auf welche Weise bestimmte Arzneimittel (z. B. Statine) in die Leber gelangen und aus der Leber befördert werden, können das Risiko für Arzneimittelnebenwirkungen erhöhen oder arzneimittelbedingte Leberschädigungen erhöhen.
