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Eicosanoide

Eicosanoide

Bildung und Struktur

Prostaglandine, Prostacycline, Thromboxane und Leukotriene werden unter dem Begriff Eicosanoide zusammengefasst. Eicosanoide sind Mediatoren mit außerordentlich vielfältiger Wirkung, die hormonelle und sonstige Signale modulieren. Sie werden in vielen verschiedenen Geweben und Zellarten gebildet. Eicosanoide sind Abkömmlinge von mehrfach ungesättigten C20-Fettsäuren, insbesondere der Arachidonsäure, die in die Phospholipide der Plasmamembran integriert sind. Ihre Biosynthese beginnt an der Membran, wo die Phospholipase A2 die Arachidonsäure aus den Membranphospholipiden, insbesondere aus Phosphatidylinositol abspaltet. Die Arachidonsäure ist Substrat zweier Enzyme: der Cyclooxygenase und der 5'-Lipoxygenase. Die Cyclooxygenase kommt in zwei Isoformen vor: der konstitutiven Cyclooxygenase I und der bei Enzündungen induzierbaren Cyclooxygenase II. Durch die Wirkung der Cyclooxygenase entsteht ein Endoperoxid mit gleichzeitiger Ausbildung eines alicyclischen Fünfringes. Dieses Prostaglandin H2 ist die Muttersubstanz der Prostaglandine E2, F und I2 (auch Prostacyclin genannt) sowie des Tromboxan A2, das einen Oxanring besitzt. Die Phospholipase A2 wird durch Lipocortin gehemmt. Da die Produktion von Glycoprotein-Lipocortinen in verschiedenen Zellen des Organismus durch Glucocorticoide induziert wird, ergibt sich eine Verbindung zwischen Eicosanoiden und Corticosteroiden; diese manifestiert sich als Drosselung der Eicosanoidsynthese bei hoher Corticosteroidausschüttung.

Abb.1
Eicosanoide: Stoffwechsel-Produkte der Arachidonsäure

Funktion

Die Produktion und Freisetzung der Eicosanoide wird durch neurale Reize und sonstige Mediatoren (z.B. Histamin), aber auch durch gastrointestinale Hormone (z.B. Gastrin) ausgelöst. Die biologische Wirkung der Prostaglandine und sonstiger Eicosanoide ist sehr komplex und noch nicht vollständig geklärt. Bekannt ist allerdings, dass die Eicosanoide zu den fähigsten Konstriktoren der Bronchialmuskulatur gehören und damit für das Auslösen asthmatischer Anfälle mitverantwortlich sein könnten. Außerdem sind sie maßgeblich an der Entstehung entzündlicher Phänomene beteiligt.

Eicosanoide wirken als Mediatoren in sehr geringen Konzentrationen (zwischen 10-8 und 10-10 mol pro Liter) unmittelbar am Ort ihres Entstehens. Die Effekte werden entweder auf parakrinem Wege auf benachbarte Zellen ausgeübt oder auf autokrinem Wege auf die produzierende Zelle selbst. Die Reichweite dieser Mediatoren wird dadurch begrenzt, dass sie eine sehr kurze Lebensdauer von Sekunden bis wenigen Minuten haben. Die Inaktivierung der Prostaglandine und Thromboxane wird durch die Prostaglandin-15-Dehydrogenase katalysiert, die die OH-Gruppe der Seitenkette in eine Ketogruppe umwandelt. Eine Inaktivierung kann auch durch Reduktion von Doppelbindungen und Verkürzung von Seitenketten erfolgen. Die Wirkung der Prostaglandine und verwandter Mediatoren wird über membranäre Rezeptoren vermittelt, die an heterotrimere G-Proteine gekoppelt sind.

Hinweis
Salicylate (Acetylsalicylsäure) hemmen die Cyclooxygenase und damit die Bildung der Prostaglandine und des Thromboxans. Beide Hemmstoffe werden als Pharmaka eingesetzt, um die von den Prostaglandinen und anderen Eicosanoiden hervorgerufenen Effekte zu inhibieren oder zu mildern.
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