Научные исследования и клиническая практика убедительно доказывают, что переносимость большинства лекарственных средств и эффект от их применения у различных пациентов могут весьма существенно различаться. Не так давно было установлено, что данные различия в значительной степени зависят от генетических факторов, которые определяют процессы рецепции, метаболизма, а также иммунного ответа. Существуют индивидуальные наследственные факторы, которые могут стать причиной «нестандартной» реакции на фармакологические препараты и, как правило, эти факторы являются биохимическими. В большинстве случаев приходится сталкиваться с недостаточностью в организме человека ферментов, которые отвечают за катализацию процесса биотрансформации лекарственного препарата. Также многие атипичные реакции на введение фармакологических препаратов наблюдаются при различных наследственно обусловленных нарушениях обмена веществ. Известно, что процесс синтеза ферментов в организме определяется конкретными генами, и при их мутации практически неизбежно развиваются ферментопатии. Под термином ферментопатии подразумевается нарушение структуры и свойств ферментов. Генные мутации могут иметь различный характер; в зависимости от него может либо изменяться скорость синтеза фермента, либо осуществляться синтез атипичного фермента.
Так, в организме может встречаться атипичная псевдохолинэстераза. Она содержится в сыворотке крови и различных тканях. Фермент является гликопротеидом, чья молекулярная масса составляет около 300 000. Влиянием псевдохолинэстеразы обуславливается относительно небольшая продолжительность действия сукцинилхолина, т. к. под действием данного фермента он быстро гидролизуется и инактивирует-ся. Тем не менее у отдельных пациентов отмечается паралич мышц и остановка дыхания на протяжений 2—3 ч и более по причине резкого падения активности сывороточной псевдохолинэстеразы. Первоначально возникновение подобной ситуации объясняли нарушением функции печени, где происходит синтез псевдохолинэстеразы, однако в результате исследований была установлена истинная причина: снижение активности данного фермента оказалось вызвано изменениями его аминокислотного состава.
Также к числу достаточно часто, встречающихся наследственных дефектов относится недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ). В настоящее время выявлено свыше 200 млн носителей данного дефекта. Фермент глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа щУ рает весьма значительную роль в углеводистом обмене, в том числе в красных кровяных тельцах-эритроцитах, где благодаря ему происходит катализация окисления глюкозо-6-фосфата в 6-фосфоглюконат. В результате данной биохимической реакции образуется восстановленный никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ-Н2), который необходим для восстановления глутатиона (при обязательном участии в данном процессе глутатионредуктазы), а также восстановлении метгемоглобина в гемоглобин. Функция восстановленного глутатиона заключается в защите гемоглобина, а также тиоловых ферментов (они осуществляют поддержку нормальной проницаемости мембран эритроцитов) от окислительного действия целого ряда веществ, к числу которых относится и ряд фармакологических препаратов. Недостаточность Г-6-ФДГ становится причиной того, что в эритроцитах резко падает количество восстановленного глутатиона, а их мембраны дестабилизируются. В итоге при приеме отдельных лекарственных препаратов происходит массивное разрушение (гемолиз) эритроцитов развиваются так называемые «гемолитические кризы».