Mutterkornalkaloid
Synonyme: Ergotalkaloide, Secalealkaloide
Definition
Mutterkornalkaloide sind eine bestimmte Gruppe von Indolalkaloiden, die überwiegend in den Sklerotiden des Mutterkornpilzes (Claviceps purpurea) vorkommen. Dieser parasitär lebende Pilz kommt insbesondere auf Roggen und einigen Gräsern vor. Mittlerweile sind etwas mehr als 80 Formen der Mutterkornalkaloide bekannt. Ein großer Teil dieser organischen Verbindungen ist stark giftig. Eine durch Mutterkornalkaloide hervorgerufene Vergiftung wird als Ergotismus bezeichnet. Teilweise werden diese Indolalkaloide auch als Zusatzstoff für Arzneimittel oder für die Synthese von Drogen verwendet.
Geschichte
- der erste bekannte Fall eines epidemieartigen Ergotismus ereignete sich im Jahr 857 im Raum Xanten am Niederrhein
- 922 folgte eine weitere große Epidemie in Frankreich und Spanien, in dessen Verlauf zwischen 40.000 und 50.000 Menschen in Folge einer Vergiftung von Mutterkornalkaloiden starben
- 1582: Mutterkorn wird zum ersten Mal als potenzieller Grundstoff für Arzneimittel schriftlich erwähnt
- im 17. Jahrhundert begann die Anwendung von Mutterkornalkaloiden als Mittel für die Blutstillung nach einer Geburt
- 1853: Aufklärung von Wachstum und Physiologie des Mutterkornpilzes durch den Mykologen Edmond Tulasne
- 1918: Isolation des ersten reinen Mutterkornalkaloides Ergotamin durch Arthur Stoll
- in den folgenden 30 – 40 Jahren wurden dann weitere zahlreiche Vertreter dieser Stoffgruppe gefunden
Gruppen
Die Mutterkornalkaloide lassen sich in 4 Gruppen einteilen:
- Lysergsäuren
- einfache Lysergsäureamide ("Ergometrin-Typ")
- Peptidalkaloide ("Peptid-Typ")
- Clavine
Lysergsäuren
Beispiele hierfür wären die Lysergsäure oder die Paspalsäure. Es handelt sich hierbei hauptsächlich um Endprodukte von Stoffwechselwegen zur Synthese höherer Mutterkornalkaloide.
Einfache Lysergsäureamide
Die Synthese findet statt durch eine Kondensationsreaktion Lysergsäure und einer Aminosäure innerhalb des Mutterkornpilzes. Beispiel für diese Klasse ist z. B. das Ergometrin.
Peptidalkaloide
Es handelt sich Produkte einer Kondensationreaktion zwischen Lysergsäure und einem trizyklischen Peptid.
Clavine
Die Besonderheit der Clavine unter den Mutterkornalkaloiden ist die Tatsache, dass sie sich als Einzige nicht von der Lysergsäure ableiten. Sie leiten sich von Vorstufen Letzterer ab, die über eine niedrigere Oxidationsstufe verfügen.
Wirkungen
Die Mutterkornalkaloide besitzen ein sehr komplexes Wirkspektrum. Sie sind partielle Agonisten/Antagonisten an α-Adrenozeptoren sowie Dopamin- und Serotoninrezeptoren. Sie besitzen eine geringe Bioverfügbarkeit und unterliegen einem hohen first-pass-Effekt, haben aber sehr wirksame Metabolite.
Die Mutterkornalkaloide des Peptid-Typs lassen sich in zwei Gruppen unterscheiden:
- Ergotamin-Gruppe
- Ergotoxin-Gruppe (Gemisch aus Ergocristin, Ergocryptin und Ergocornin)
Über eine synthetische Hydrierung der Doppelbindung in Position 9 und 10 des D-Ringes erhält man die jeweiligen Dihydroverbindungen der oben genannten Mutterkornalkaloide.
Ergotamin selbst wirkt vor allem als Agonist und führt daher zu einer Vasokonstriktion, weswegen es beim akuten Migräneanfall eingesetzt wird.
Beim Dihydroergotamin überwiegt ebenfalls der Agonismus, weswegen es zur Behandlung der orthostatischen Dysregulation eingesetzt wird.
Beim Dihydroergotoxin überwiegt, im Gegensatz zum Dihydroergotamin, der Antagonismus an den Rezeptoren. Es wird deshalb als Nootropikum bei Hirnleistungsstörungen im Alter verwendet - die Vasodilatation führt zur Durchblutungsförderung.
Das Mutterkornalkaloid des Ergometrin-Typs, das Ergometrin, bei dem der Rest am Grundbaustein kein trizyklisches Peptid sondern ein Aminoalkohol ist, besitzt praktisch nur agonistische Wirkungen auf die Rezeptoren. Daher wird es, wenn auch selten, bei der Geburtshilfe aufgrund seiner uteruskontrahierenden Wirkung verwendet (i.v.).