Farmakologiassa bisfosfonaatit (kutsutaan myös difosfonaateiksi) ovat lääkeluokka, jolla on yleinen kaava R1R2C ( PO(O-) 2)2 ja jotka estävät luukatoa ja joita käytetään osteoporoosin ja vastaavien sairauksien hoitoon. Nimi "bisfosfonaatit" on kehittynyt historiallisesti ja osoittaa kahden fosfonaattifragmentin R-PO(O⁻) 2 muodollisen läsnäolon molekyylissä [1] .
Useat suuret kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet, että bisfosfonaatit vähentävät murtumien riskiä osteoporoosissa [2] .
Luut uusiutuvat jatkuvasti, tasapainoa (homeostaasia) ylläpitävät luut muodostavat osteoblastit ja niitä tuhoavat osteoklastit . Bisfosfonaatit estävät osteoklastien aiheuttamaa luiden tuhoutumista.
Osteoklastien määrää säätelee myös jatkuvasti itsensä tuhoutuminen apoptoosin (ohjelmoidun solukuoleman) kautta. Bisfosfonaatit edistävät osteoklastien apoptoosia [3] .
Bisfosfonaattien käyttöön kuuluu osteoporoosin, osteitis deformansin (" Pagetin tauti "), luumetastaasien (hyperkalsemialla tai ilman), multippelin myelooman , primaarisen hyperparatyreoosin, osteogenesis imperfectan ja muiden luun haurautta aiheuttavien sairauksien ennaltaehkäisy ja hoito.
Bisfosfonaatit kehitettiin jo 1800-luvulla, mutta niitä tutkittiin ensimmäisen kerran luun aineenvaihduntahäiriöiden hoitoon vasta 1960-luvulla. Ei-lääketieteellisiin tarkoituksiin niitä on käytetty veden pehmentämiseen appelsiinitarhojen kastelujärjestelmissä. Lääketieteellisen käytön perustana oli niiden kyky estää hydroksiapatiitin, tärkeimmän luumineraalin, liukeneminen ja siten vähentää luukatoa. Vasta 1990-luvulla niiden vaikutusmekanismi osoitettiin Merckin valmistaman Fosamaxin (alendronaatin) esimerkillä [4] .
Vaikutusmekanismi perustuu niiden rakenteelliseen analogiaan pyrofosfaattien kanssa. Bisfosfonaattiryhmä jäljittelee pyrofosfaatin rakennetta ja estää siten pyrofosfaatteja käyttävien entsyymien aktivoitumisen.
Bisfosfonaattipohjaisten lääkkeiden spesifisyys perustuu kahteen fosfonaattiin (ja mahdollisesti R1- hydroksyyliin ), jotka toimivat yhdessä koordinoiden kalsiumioneja. Bisfosfonaattimolekyylit sitoutuvat kalsiumiin ja kerääntyvät suurina pitoisuuksina vain luihin.
Kun bisfosfonaatit vapautuvat luukudokseen, osteoklastisolut tuhoavat ne.