Kallikrein

Kallikrein ist ein Enzym, das bestimmte Hormone spalten kann. Die entstehenden Hormone, heißen Kinine. Die Hormone werden durch diese Spaltung aktiviert. Kallikrein spaltet deren Vorläufer, die Kininogene genannt werden.

Es ist durch diese Funktion an verschiedenen Prozessen des Körpers beteiligt. Es kommt in verschiedenen Formen im Blut und in allen Geweben des Körpers vor.
Wichtige Funktionen, an denen Kallikrein beteiligt ist, sind die Blutgerinnung und die Regulation des Blutdrucks.

Kallikrein ist eine sogenannte Serinprotease und ist wie alle Enzyme und Proteine aus Aminosäuren aufgebaut. Das Wort Protease bedeutet, dass dieses Enzym Proteine spalten kann. Serin ist eine Aminosäure und befindet sich im aktiven Zentrum des Kallikreins, also der Stelle des Enzyms, an der die Reaktion der Abspaltung stattfindet.

Man unterscheidet bei Kallikrein zwischen der Form, die im Blut gefunden werden kann und der Form, die in verschiedenen Geweben des Körpers vorkommt.

Das Kallikrein im Blut spielt eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung und der Regulation des Blutdrucks.

Kallikrein führt allerdings nicht dazu, dass Blut gerinnt. Es wirkt vielmehr als einer der Stoffe, der dafür sorgt, dass Blutgerinnsel wieder aufgelöst werden. Dieser Vorgang ist sehr wichtig, da sonst das Blut grundlos gerinnen würde. Dies wäre fatal, da Blutgerinnsel zu Schlaganfällen oder anderen schwerwiegenden Erkrankungen führen würden. Durch Aktivierung eines Proteins, das eine Auflösung von Blutgerinnseln verursacht, kann es dieser Funktion nachkommen.

Das Gerinnungssystem ist ein sehr komplexes System, bestehend aus vielen Komponenten. Das Kallikrein, das sich im Blut befindet, wird durch einen der Komponenten des Gerinnungssystems, den sogenannten Hagemann-Faktor oder Faktor XII, aktiviert. Diese Aktivierung ist dadurch bedingt, dass der Faktor XII, auch ein Enzym, aus der Vorstufe des Kallikreins, dem Präkallikrein, das aktive Kallikrein herstellt. Dieser Vorgang geschieht in einem geringen Ausmaß dauerhaft. Der Grund dafür ist die Funktion des Kallikreins in der Blutgerinnung. Kallikrein aktiviert einen Stoff, der Blutgerinnsel auflöst. Dieser Stoff heißt Plasmin. Plasmin ist ein Enzym, das die Bindungen in einem Blutgerinnsel zerschneidet. Dadurch wird bewirkt, dass das Blut flüssig bleibt und nicht grundlos gerinnt.  

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Die Funktion des Kallikreins in der Regulation des Blutdrucks lässt sich dadurch erklären, dass das Kallikrein, das im Blut vorkommt, Kinine produziert. Diese Kinine, die eine Gruppe bilden, zu der mehrere Hormone gehören, verursachen eine Weitstellung der Gefäße und senken somit den Blutdruck. Kinine sind allerdings auch an der Aktivierung von Entzündungen beteiligt.

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Die Form des Kallikreins, die in verschiedenen Geweben des Körpers vorkommt, ist an einer Vielzahl an Prozessen beteiligt.

Einige Formen sorgen in der Prostata dafür, dass die Samenflüssigkeit verflüssigt wird. Bleibt dieser Prozess aus, kann daraus eine Unfruchtbarkeit hervorgehen.

Eine weitere Funktion verschiedener Formen des Kallikreins ist die Abschuppung der Haut. Die Haut unterliegt einer ständigen Neubildung und Abschuppung. Die Hautzellen sind untereinander durch verschiedene Proteine, sogenannte Adhärenzmoleküle, verbunden. Diese werden durch Kallikrein gespalten. Somit wird ermöglicht, dass Hautzellen aus dem Verbund gelöst werden und die Abschuppung vonstatten gehen kann.

Auch das Kallikrein, das sich im Gewebe befindet, trägt teilweise zum komplexen System der Blutgerinnung und Gerinnungsaufhebung bei.

Wie bereits erwähnt, unterscheidet man zwischen Gewebskallikrein und dem Kallikrein, das im Blut zirkuliert, dem Plasmakallikrein.

Gewebskallikrein wird in den verschiedenen Geweben produziert, in denen sie ihre Funktion ausüben. Dazu zählen neben der Haut und der Prostata unter anderem auch die Bauchspeicheldrüse und Speicheldrüsen.

Plasmakallikrein wird hingegen in der Leber produziert. Die Leber ist neben ihrer wichtigen Entgiftungsfunktion ein überaus wichtiger Produzent unzähliger Enzyme und Hormone. Nachdem das Kallikrein in der Leber produziert wurde, wird es ins Blut abgegeben und zirkuliert dann im Blutkreislauf.

Das Kallikrein-Kinin-System ist ein komplexes System, bestehend aus Enzymen, Proteinen und Polypeptiden.

Polypeptiden sind prinzipiell, wie Proteine, aus Aminosäuren aufgebaut. Allerdings bestehen sie aus einer geringeren Anzahl Aminosäure-Bausteinen.

Das Zusammenspiel zwischen den Bestandteilen des Kallikrein-Kinin-Systems ist sehr komplex und nicht vollständig erforscht. Die Kinine, die neben dem Kallikrein namensgebend sind, heißen Bradykinin und Kallidin. Kallikrein schneidet die Vorstufen dieser Hormone, wodurch die aktiven Formen entstehen.
Die Wirkung der Kinine ist kurz zusammengefasst:

• Erweiterung der Gefäße
• Entzündungseinleitung
• Steigerung der Durchlässigkeit von Gefäßen
• Auslösen von Schmerz
• Förderung der Blutgerinnung bei geschädigten Blutgefäßen
• Auflösen von Blutgerinnseln bei intakten Blutgefäßen

Allgemein ist ein Inhibitor ein Stoff, der ein Enzym auf unterschiedliche Weise hemmt. Diese Hemmung führt dazu, dass das Produkt des Enzyms in geringerem Umfang oder nicht mehr produziert wird.

Im Falle des Kallikreins werden durch die Hemmung, oder Inhibition, nicht mehr so viele Kinine produziert. Dadurch, dass weniger Kinine vorhanden sind, wird die Wirkung der Kinine abgeschwächt.
Kinine sind, neben anderen Stoffen, für die Auslösung einer Entzündungsreaktion notwendig. Bei einer Entzündung kommt es zu einer Rötung und Erwärmung, beides verursacht durch eine Erweiterung der Blutgefäße. Außerdem werden die Blutgefäße durchlässiger und Wasser kann in das Gewebe eintreten. Es entsteht eine Schwellung. Diese Schwellung wird auch Ödem genannt. Außerdem verursachen die beteiligten Stoffe Schmerzen.

Bei einer genetischen Erkrankung, dem hereditären Angioödem ist das Unterbinden dieser Prozesse sehr wichtig. Hereditär bedeutet angeboren und Angioödem bedeutet, dass eine Schwellung entsteht, die von den Blutgefäßen ausgeht. Bei dieser Erkrankung entstehen an unterschiedlichen Stellen des Körpers schmerzhafte Schwellungen. Besonders gefährlich ist es, wenn die Atemwege betroffen sind.

Ein Kallikrein-Inhibitor wird also, neben anderen Medikamenten, verabreicht, um die Schwellungen zu bekämpfen und die Symptome zu lindern.