Prostaglandin
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LoslegenEnglisch: prostaglandin
Definition
Prostaglandine, kurz PG, sind aus mehrfach ungesättigten C20-Fettsäuren gebildete Lokalhormone aus der Gruppe der Eikosanoide. Sie wirken autokrin und parakrin. Unter anderem sind sie an Entzündungsreaktionen, der Schmerz- und Fieberentstehung, der Regulation des Gefäßtonus und der Thrombozytenaggregation beteiligt.[1]
Einteilung
Die Nomenklatur folgt einem festen Schema:
- Der Buchstabe (A–J) bezeichnet die Substitution am Cyclopentanring, z.B. PGE, PGF oder PGI.
- Die Ziffer gibt die Anzahl der C=C-Doppelbindungen in den Seitenketten an und kennzeichnet die Serie.
- Bei PGF bezeichnet der Zusatz α bzw. β die Stellung der Hydroxygruppe am C9-Atom.
Zu den Prostaglandinen zählen unter anderem:
- Prostaglandin D2
- Prostaglandin E1
- Prostaglandin E2
- Prostaglandin E3
- Prostaglandin F2Alpha
- Prostaglandin I2 (Prostazyklin)
Die Serie hängt von der Ausgangsfettsäure ab: Prostaglandine der 1-Serie entstehen aus Dihomo-γ-Linolensäure, die der 2-Serie aus Arachidonsäure und die der 3-Serie aus Eicosapentaensäure. Physiologisch dominiert beim Menschen die 2-Serie.
Chemie
Prostaglandine sind ungesättigte Carbonsäuren mit 20 Kohlenstoffatomen. Ihr Grundgerüst ist die Prostansäure, die einen Cyclopentanring mit zwei Seitenketten enthält.
Biosynthese
Die Phospholipase A2 setzt die Arachidonsäure aus Membranphospholipiden frei. Anschließend setzen die Cyclooxygenasen sie über das Endoperoxid PGG2 zum instabilen Zwischenprodukt PGH2 um. Die COX-1 wird überwiegend konstitutiv exprimiert, die COX-2 wird induziert. Gewebespezifische Synthasen und Isomerasen bilden aus PGH2 schließlich PGD2, PGE2, PGF2α und PGI2.[2]
Die Endoperoxide Prostaglandin G2 und Prostaglandin H2 sind Zwischenprodukte der Biosynthese. Die eng verwandten Thromboxane entstehen ebenfalls aus PGH2 und bilden zusammen mit den Prostaglandinen die Gruppe der Prostanoide.[2]
siehe Hauptartikel: Prostaglandinsynthese
Rezeptoren und Wirkungen
Prostaglandine wirken über spezifische G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Ihre Wirkung hängt stark vom Rezeptorsubtyp und vom Gewebe ab. Deshalb kann dasselbe Prostaglandin in verschiedenen Organen gegensätzliche Effekte haben.
| Prostanoid | Rezeptoren | Wichtige Wirkungen |
|---|---|---|
| PGD2 | DP1, DP2 (CRTH2) | Vasodilatation, Beteiligung an allergischen Entzündungsreaktionen |
| PGE2 | EP1–EP4 | Fieberentstehung im Hypothalamus, Sensibilisierung von Nozizeptoren, Vasodilatation, Schutz der Magenschleimhaut, Zervixreifung |
| PGF2α | FP | Kontraktion des Uterus, Bronchokonstriktion, Senkung des Augeninnendrucks |
| PGI2 | IP | Vasodilatation, Hemmung der Thrombozytenaggregation |
Bei einer Entzündung steigt die Prostaglandinbildung im betroffenen Gewebe stark an. Die Prostaglandine tragen dort zu den klassischen Entzündungszeichen bei.[2]
Klinische Bedeutung
Hemmung der Prostaglandinsynthese
Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR) hemmen die Cyclooxygenasen und damit die Prostaglandinbildung. Sie wirken dadurch analgetisch, antiphlogistisch und antipyretisch. Die Hemmung protektiver Prostaglandine erklärt zugleich die typischen gastrointestinalen und kardiovaskulären Nebenwirkungen.[2]
Prostaglandine als Arzneistoffe
Prostaglandine und ihre synthetischen Analoga werden therapeutisch in verschiedenen Indikationen eingesetzt:[2]
- PGE1 (Alprostadil): Offenhalten des Ductus arteriosus bei Neugeborenen mit ductusabhängigen Herzfehlern, erektile Dysfunktion
- PGI2-Analoga (z.B. Epoprostenol, Iloprost): Pulmonale Hypertonie
- PGE-Analoga (z.B. Dinoproston, Misoprostol): Geburtseinleitung, Ulkusprophylaxe
- PGF2α-Analoga (z.B. Latanoprost): Glaukom
Geschichte
Anfang der 1930er Jahre wurde beobachtet, dass menschliche Samenflüssigkeit isolierte Uterusmuskulatur zur Kontraktion oder Relaxation anregt. 1935 gewannen Ulf von Euler und Maurice Goldblatt unabhängig voneinander eine lipidlösliche, biologisch aktive Säure aus Samenflüssigkeit. Von Euler nannte sie "Prostaglandin", weil er die Prostata als Bildungsort annahm.[2] Tatsächlich stammt der Großteil der Prostaglandine im Sperma aus der Bläschendrüse.
Die kristalline Reindarstellung und Strukturaufklärung gelangen erst Anfang der 1960er Jahre. 1982 erhielten Sune Bergström, Bengt Samuelsson und John Vane für ihre Forschung zu den Prostaglandinen den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.[2]
Quellen
- ↑ Ricciotti E, FitzGerald GA. Prostaglandins and inflammation. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2011;31(5):986-1000.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Ricciotti E, FitzGerald GA. Prostaglandins and the Cardiovascular System. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2025;45(6):841-844.