Prostaglandine

Biochemisch gehören Prostaglandine zu den Eicosanoiden. Dabei handelt es sich um eine Art Vorstufe der Arachidonsäure bestehend aus vierfach ungesättigten Fettsäuren mit 20 Kohlenstoffatomen.

Ihre Besonderheit liegt in der Schmerzvermittlung, in den Prozessen der Entzündungsreaktionen und der Entstehung von Fieber.

Prostaglandine bestehen aus mehreren Untergruppen.
Hervorzuheben ist hier das Prostaglandin E2 (PGE 2), da es als Lokalhormon, das bedeutet als Gewebshormon, eine wichtige physiologische Bedeutung besitzt.

Der Herstellungsort bzw. Biosynthese von Eicosanoiden, also auch der Prostaglandine, läuft im endoplasmatischen Retikulum (ER) einer Zelle ab.
Prostaglandin E2 wird dabei gerade bei Stimulation durch Entzündungsreaktionen durch Zellen des Immunsystems, wie etwa Makrophagen oder Monozyten, hergestellt.

Auch werden unreife Blutplättchen (Thrombozyten) durch Prostaglanidin E2 zur Differenzierung und Reifung angeregt.

Eine Signalvermittlung geschieht bei Prostaglandinen über spezielle Membranrezeptoren (sogenannte G-Protein-gekoppelte Rezeptoren).

Prostaglandine kommen dabei im gesamten Organismus vor. Eine besonders hohe Anzahl befindet sich im Sperma, also im Sekret der Prostata, was zur Namensgebung des Hormons führte.

Prostaglandine beeinflussen in erster Linie das sogenannte Second messenger System, einem molekularen Nachrichtenaustausch zwischen Zellen. Deshalb ist ihre Wirkung im Organismus vielfältig.
Den verschiedenen Untergruppen von Prostaglandinen kommen unterschiedliche Wirkungen zu.

Im Nervensystem beispielsweise sind Prostaglandine sowohl hemmend, als auch fördernd an der Erregungsweiterleitung an sympathischen Nervenenden (Teil des vegetativen Nervensystems, siehe: Sympathikus) beteiligt.

Durch ihre chemische Struktur sind Prostaglandine relativ instabil, was von Bedeutung für ihre zeitlich begrenzte Wirkung ist.

Prostaglandine wirken einerseits direkt, wie es bei der Kontraktion der glatten Muskulatur der Fall ist, andererseits aber erfüllen sie ihre bedeutendere Funktion indirekt als Hormon- bzw. Neurotransmitter.

An dieser Stelle setzen auch die Wirkungen der meisten Medikamente im Bezug auf Prostaglandine an. Da Prostaglandine an Entzündungsprozessen und an der Fieber- und Schmerzentstehung beteiligt sind, versucht man mittels sogenannter Cyclooxygenase-Hemmstoffe in den Stoffwechsel einzugreifen.
Es kommt somit zur Prostaglandin-Hemmung und somit zur Linderung der Symptome.

Das wohl bekannteste Medikament, welches nach diesem Prinzip wirkt, ist die Acetylsalicylsäure, bekannt als Aspirin.

Lesen Sie mehr zum Thema unter: Aspirin

In der Niere ist Prostaglandin E2 (PGE2) das wichtigste Prostaglandin. Es wird zwar in der Nierenrinde gebildet, jedoch produziert das Nierenmark um ein Vielfaches mehr an PGE2.

Die physiologisch wichtigste Funktion von PGE2 in der Niere ist die Gefäßerweiterung und eine Erhöhung der Durchblutung.

PGE2 steigert die Freisetzung der Hormone Renin und Prostacyclin in den Zellen der Nierenkörperchen.
Renin ist ein wichtiger Bestandteil des Renin-Angiotensin-Aldosteron Systems (RAAS). Dieses System regelt maßgeblich den Flüssikeits- bzw. Elektrolythaushalt des Organismus und ist somit eine zentrale Einheit zur Regulierung des Blutdrucks.

Dies kann aber auch zu Erkrankungen führen. Beim sogenannten Bartter-Syndrom kommt es zu einer vermehrten Ausschüttung von Prostaglandin E2 und damit zu einer Überaktivität des oben beschriebenen RAAS.
Ein Nachweis von der Bildung von PGE2 in der Niere liefert die Urinausscheidung.

Beachten sollte man auch, dass Erkrankungen wie eine Herzinsuffizienz oder Niereninsuffizienz die Durchblutung der Niere und somit ihre Funktionstätigkeit stark einschränken.
Aufgrund einer Hemmung der Prostaglandinsynthese, wenn betroffene Patienten zum Beispiel Acetylsalicylsäure oder Diclofenac (NSAR) zu sich nehmen, kann diese Funktionseinschränkung verstärkt werden.

Lesen Sie mehr zum Thema unter: NSAR

Die einzelnen Untergruppen von Prostaglandinen haben unterschiedliche Funktionen.
So bewirkt das Prostaglandin E2 (PGE2) im Magen eine durchaus schützende Funktion.

Die Schleimhautzellen des Magens produzieren Prostaglandin E2. Der Magenschleim schützt den Magen vor der Magensäure, deren Produktion durch PGE2 gehemmt wird.
Diese Wirkung von PGE2 basiert im Grunde auf drei Mechanismen:

• Die Durchblutung der Magenschleimhaut wird durch PGE2 stark erhöht, was notwendig für eine optimale Funktionsweise ist.

• PGE2 reduziert die Sekretion der Magensäure durch die Belegzellen der Magenwand.

• Nebenzellen produzieren im Magen Schleim. Diese Schleimsekretion wird durch PGE2 erhöht.

Durch diese drei Mechanismen ist es zu erklären, dass Medikamente wie Acetylsalicysäure (siehe: Aspirin) durch einen erhöhten Konsum immer wieder zu Magenblutungen, bzw. Ulzera (Magengeschwüre) führen können.
Bei der Acetylsalicylsäure handelt es sich um einen Cyclooxygenase 1-Hemmer (COX1-Hemmer), der die protektive Funktion der Prostaglandine einschränkt bzw. verhindert.

Eine Möglichkeit, eine Geburt einzuleiten, besteht in der Gabe von unterschiedlichen Prostaglandinen. Es gibt hierbei verschiedene Möglichkeiten, diese zu verabreichen.
Beispielsweise kann man Prostaglandine lokal in Form eines Gels anwenden oder als Tablette verabreichen (Fachbegriff: Priming).
Der Wirkeintritt (Einleitung der Geburt) dauert in der Regel zwei bis drei Stunden. Als Folge der Gabe von Prostaglandinen wird der Muttermund flexibler und weicher.

Ob ein Gynäkologe diese Methode durchführen sollte, wird häufig anhand des sogenannten Bishop-Scores ermittelt (eine Beurteilung, die von messbaren anatomischen Faktoren wie z.B der Muttermundsweite ausgeht).

Ein kleiner, aber doch relevanter Unterschied besteht in der Art des angewandten Prostaglandins.
Es gibt sogenannte Prostaglandin E1 Analoga und Prostaglandin E2 Analoga.
Einer der Hauptunterschiede zwischen Prostaglandin E1 und E2 Analoga ist, dass es bei einem Prostaglandin E1 Analogon (z.B. Misoprostol) im Regelfall zu einer oralen Anwendung kommt, dieses kostengünstiger ist und es häufiger zu einer Überstimulation der Gebärmutter kommt (auch Wehensturm genannt). Dadurch wird Prostaglandin E1 oftmals als die unangenehmere Variante empfunden.
Darüber hinaus darf es nicht nach Operationen an der Gebärmutter angewandt werden.

Lesen Sie mehr zum Thema unter: Einleiten einer Geburt

Auch in der Augenheilkunde haben Prostaglandin-Analoga ein Anwendungsgebiet. Sie werden zur Behandlung von Weitwinkelglaukomen und einem erhöhten Augeninnendruck (Glaukom, Grüner Star) eingesetzt.

Nebenwirkungen, auf die in der Packungsbeilage aufmerksam gemacht werden, sind lokale Abwehrreaktionen in Form von Rötungen am Auge, eine Pigmentierung der Iris und Veränderungen im Bereich der Wimpern (Dicke, Anzahl, Länge).

Es ist davon abzuraten, diese Augentropfen während einer Schwangerschaft anzuwenden, da die Geburt sonst frühzeitig eingeleitet werden könnte.

Einige Patienten klagen bei der Einnahme von gewissen Medikamenten auch über Nebenwirkungen, die den gesamten Organismus betreffen. Dies kann sich in einer erniedrigten Hautreizungsschwelle, Ausschlag (vor allem an den Handinnenflächen), Schweißausbrüchen, Angst, Zittern, Schlaflosigkeit und verstärktem Träumen äußern.