Was ist die Prostaglandinsynthese?
Die Prostaglandinsynthese ist die Herstellung von Lipidverbindungen in den Zellen einiger Tiere, einschließlich des Menschen. Diese Substanzen sind chemische Botenstoffe, die biologische Prozesse wie Entzündungen vermitteln und für die normale Funktion vieler verschiedener Gewebe wichtig sind. Bestimmte Enzyme leiten die Prostaglandinsynthese ein, indem sie eine Reihe von Stoffwechselreaktionen katalysieren, die eine Fettsäure in das endgültige biologisch aktive Produkt umwandeln. Medikamente wie Aspirin verhindern die Synthese von Prostaglandin und lindern so Schmerzen und Entzündungen.
In vielen tierischen Geweben fungieren Prostaglandine als zelluläre Signalmoleküle, die Funktionen haben, die vom Senden eines Signals über die Körpertemperatur an das Gehirn bis zur Schmerzsensibilisierung von Neuronen reichen. Diese Lipidverbindungen kommen in drei Hauptuntertypen vor und umfassen zusammen die Eicosanoide, eine biologisch aktive Fettsäuregruppe. Die Prostaglandinsynthese findet in Zellen statt, wann immer eine der Verbindungen benötigt wird, sie wird jedoch nicht in speziellen Kompartimenten aufbewahrt, wie dies normalerweise bei biologisch wichtigen Molekülen der Fall ist. Prostaglandin wird mit vielen verschiedenen Wirkungen auf Neuronen, Muskeln und Epithel fast ständig im Körper synthetisiert.
Wenn als Cyclooxygenasen (COXs) bekannte Enzyme freigesetzt werden, beginnt die Prostaglandinsynthese durch Oxidation von Fettsäuren, insbesondere Arachidonsäure. Die Fettsäuren selbst stammen aus den gleichen Quellen wie die Lipide, aus denen die Zellmembran besteht. Die Oxidation ändert ihre Grundstruktur in den jeweils benötigten Prostaglandin-Typ. COX 1 ist das Enzym, das für die Aufrechterhaltung des normalen Prostaglandinspiegels im Körper verantwortlich ist, während COX 2 die Synthese vermittelt, wenn Gewebe verletzt oder infiziert sind. Die Synthese findet in fast allen Zelltypen statt, mit Ausnahme der weißen Blutkörperchen und derjenigen, denen die Kerne fehlen.
Bei jeder Gewebeverletzung wandern verschiedene Immunzellen an die Stelle. Dieser Prozess der zellulären Reaktion löst die Freisetzung von COX-2 aus, was zu einer Prostaglandinsynthese an dem beschädigten Körperteil führt. Die Prostaglandine führen zu einer Entzündungsreaktion, die Fieber auslöst und Infektionen und Gewebeverluste begrenzt. Eine andere Sorte reguliert einige der Blutgerinnungsmechanismen und kontrolliert, wo sich ein Gerinnsel bilden kann oder nicht. Das als PGE-2 bekannte Prostaglandin bewirkt Veränderungen der Gebärmutter, einschließlich Kontraktionen, und wird üblicherweise medizinisch verwendet, um Wehen oder Schwangerschaftsabbrüche auszulösen.
Verschiedene Chemikalien können die Prostaglandinsynthese hemmen - Aspirin ist ein bekanntes Beispiel. Sowohl COX-1 als auch COX-2 werden durch Aspirin gehemmt, wodurch die für die Synthese notwendige Sauerstoffanreicherung von Arachidonsäure verhindert wird. Durch die Verhinderung der Enzymaktivität stoppt Aspirin den Entzündungsweg und senkt das Fieber zusammen mit der Schmerzempfindlichkeit, da beide ohne die Wirkung von Prostaglandin abnehmen. Neben Verbindungen wie Ibuprofen gehört Aspirin zu den nichtsteroidalen Antiphlogistika (NSAIDs). Im Gegensatz zu Steroiden wie Cortison verhindern die NSAIDs die Prostaglandinproduktion, anstatt ihre Auswirkungen zu behandeln.