PATHOBIOCHEMIE 5

Prof. Pittner SS 2007

HÄMSTRUKTUR

2+

• Verhältnis Häm/Apoprotein muss genau geregelt sein, sonst Gelbsucht!!• Erythrocytenproduktion:

Foetus: Leber und MilzErwachsene: Rotes Mark der flachen Knochenstimuliert durch Erythropoietin (Nierenmedulla)Regulation der Produktion: wenig O2 → mehr Hormon → mehr Erys

• Häm Synthese: (in allen aerobischen Zellen)geschwindigkeitsbestimmender Schritt: ALA SynthaseKontrolle der Synthese via:* Fe2+ Spiegel in der Zelle kontrolliert via „feed back“ die Transferrin

Rezeptor Anzahl * Auch Kontrolle auf Translationsebene („IRE“): hier greifen auch

Medikamente ein (z.B. div. Antibiotika, Steroidhormone, Barbiturate,..)

• HÄM Abbau: Milz, Lymphknoten, Knochenmark, Leber• Globin Synthese Regulation:

kein Häm vorhanden: Initiation der Proteinsynthese gebremst (Phosphorylierung)Häm vorhanden: Kinase inaktiviert, Phosphatase stellt Initiationsfaktor wieder her: Proteinsynthese läuft!

Fe Transport: Transferrin Fe Speicher: Ferritin

HÄM STOFFWECHSEL

HÄM BIOSYNTHESE

HÄM ABBAU 1

Abbau der Erythrozyten: in Milz, Lymphknoten, Knochenmark, Leber

HÄM ABBAU 2

BILIRUBINÄMIE (Ikterus; Gelbsucht)

• Prähepatischer Ikterus

• Hepatischer Ikterus

• Posthepatischer Ikterus (Verschlussikterus)

• Gelbsucht als Folge von Leberschädigungen, durch Arzneimittel etc.

• Physiologischer Neugeborenenikterus* Kernikterus

PURIN BIOSYNTHESE

SALVAGE PATHWAY

KÖRPERABWEHR GEGEN OXIDATIVE ZERSTÖRUNGSPROZESSE

• Antioxidantien:* Superoxiddismutasen:

* Glutathionperoxidasen:

* Katalasen

• Harnsäure

• Vitamin C

• Metallchelatbildner: verhindern Katalyse v. Oxidationsreaktionen durch Fe, Cu und andere Übergangsmetalle

• „Radikalfänger“

.- +.-

O2+O2

2H+ O2+ H2O2

H2O22GSH + G-S-S-G + 2 H2O

O2+H2O2H2O2 2

} Reagieren mit freien Radikalen in Cytoplasma

RADIKALE(Entstehung im Körper)

• Durch Einatmen von O2 (Diradikal)• Atmungskette (•O2- Superoxid vor allem)• Bei Verbrennungen (Tabakrauch)• Entzündungen im Körper• Durch Sonnenstrahlen auf die Haut• Erythrocyten (O2 → Peroxide in Membranen)• Protein- und Fettsäureabbau (vermehrte Peroxidproduktion)

• Fenton Reaktion durch Fe2+ und Cu2+

• Sport (vermehrter O2 Bedarf → Radikalbildung • → Mehrbedarf an ABWEHRMECHANISMEN)

++ + OH-H2O2Fe2+

Fe3+

OH

ABWEHRMECHANISMEN GEGEN RADIKALE

• Radikalabbauende Enzyme:* Superoxiddismutase (•O2

-→ H2O2)

* Katalase (H2O2 → H2O + O2)* Glutathionperoxidase (Selen-hältig)

• Antioxidantien:* Vitamin E* ß-Carotin* Vitamin C* Polyphenole* Flavonoide* „Selen“

ANTIOXIDANTIEN

• Vitamine C, E, ß-Carotin

• Polyphenole

• Selenspuren als Bestandteil von Biomolekülen

WIRKUNGSWEISE VON ANTIOXIDANTIEN

• Antioxidantien fangen nur in ausgewogenen Mengen Radikale ab

• Sie werden dabei selber zu Radikalen

• In höheren Dosen schlägt die Wirkung „ins Gegenteil“ um

• Antioxidantien werden dann zu Prooxidantien

• Antioxidantien wirken oft sehr selektiv antioxidativ → Gaben von megadosen eines x-beliebigen Antioxidans wären daher ziemlich sinnlos

• In vitro: Antioxidansgabe optimierbarin vivo weiß man nie genau was passieren wird

FORMELN WICHTIGER ANTIOXIDANTIEN

CH

O

CH2OH

O

OH

OC O

COH

COH

CHC HOHCH2OH

ß-Carotin

Retinal

Retinol

α-Tocopherol

Ascorbinsäure

FLAVONE UND RESVERATROL

TEE POLYPHENOLE

WIRKUNGEN DES RAUCHENS

WIRKUNGEN DES

RAUCHENS

IDEE:

Antioxidativ wirkende Stoffe

sind stets gesund:

Kann zur

RISKANTEN FARCE

werden

ANTIOXIDANTIEN MIT RISIKO

• Pestizide (z.B. Dithiocarbamat)

• Antibiotika (Tetracycline, Penicillin G, Rifampicin, Streptomycin)

• Medikamente gegen Parkinson (Selegeline)

• Medikamente gegen Epilepsie (Barbiturate)

• Giftige Naturstoffe (z.B. Citrinin – Mykotoxin-Nervengift)

• Zigarettenteer

• Der Begriff Antioxidans allein erlaubt keine Vorhersage der Wirkung im Organismus

• Die These: „Hochdosierte antioxidativeWirkstoffe schützen vor Krebs“ hat sich nicht bestätigt.

WO LAG DER DENKFEHLER?

DENKFEHLERfolgende Fakten wurden ignoriert:

1. Antioxidantien können überdosiert prooxidativ wirken (bewirken dann das Gegenteil)

2. Manche Krebszellen reichern Vitamin C selektiv an (schützen sichvermutlich dadurch vor Chemotherapie)

3. Auch bei Vitamin E existieren hinweise, dass es dem Tumor nützenkann (Krebszellen sind in der Lage, das Gleichgewicht zwischen oxidativen und antioxidativen Substanzen zu ihren Gunsten zu verändern)

4. Carotin schützt Raucher ebenfalls nicht vor Lungenkrebs (Finnland-und Caret-Studie)

5. Nur in kleinen Dosen machen Antioxidantien einige Radikale unschädlich

6. Bei hohen Dosen ist die Wirkung umgekehrt (Prooxidantien)

7. Antioxidantien sind nur dann Radikalfänger, wenn weder O2 noch Fe2+ vorhanden sind

8. Krebsursache Rauchkondensate: Antioxidantien → Prooxidantien(daher werden Vitamine heruntergeregelt)

AMADORI UMLAGERUNGEN BEI GLUCOSEBEDINGTEN ALTERUNGSPROZESSEN

BILDUNG VON „AGES“

DROGEN

WIRKUNG VON ETHANOL IM BLUT

GASTRIN, SEKRETIN