PATHOBIOCHEMIE 5. Prof. Pittner SS 2007

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1 PATHOBIOCHEMIE 5 Prof. Pittner SS 2007

2 HÄMSTRUKTUR 2+

3 HÄM STOFFWECHSEL Verhältnis Häm/Apoprotein muss genau geregelt sein, sonst Gelbsucht!! Erythrocytenproduktion: Foetus: Leber und Milz Erwachsene: Rotes Mark der flachen Knochen stimuliert durch Erythropoietin (Nierenmedulla) Regulation der Produktion: wenig O 2 mehr Hormon mehr Erys Häm Synthese: (in allen aerobischen Zellen) geschwindigkeitsbestimmender Schritt: ALA Synthase Kontrolle der Synthese via: * Fe 2+ 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

4 HÄM BIOSYNTHESE

5 HÄM ABBAU 1 Abbau der Erythrozyten: in Milz, Lymphknoten, Knochenmark, Leber

6 HÄM ABBAU 2

7 BILIRUBINÄMIE (Ikterus; Gelbsucht) Prähepatischer Ikterus Hepatischer Ikterus Posthepatischer Ikterus (Verschlussikterus) Gelbsucht als Folge von Leberschädigungen, durch Arzneimittel etc. Physiologischer Neugeborenenikterus * Kernikterus

8 PURIN BIOSYNTHESE

9 SALVAGE PATHWAY

10 KÖRPERABWEHR GEGEN OXIDATIVE ZERSTÖRUNGSPROZESSE Antioxidantien: * Superoxiddismutasen: O 2 O 2 + 2H + O 2 + H 2 O 2 * Glutathionperoxidasen: 2GSH + H 2 O 2 G-S-S-G + 2 H 2 O * Katalasen 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 Harnsäure Vitamin C } Metallchelatbildner: verhindern Katalyse v. Oxidationsreaktionen durch Fe, Cu und andere Übergangsmetalle Radikalfänger Reagieren mit freien Radikalen in Cytoplasma

11 RADIKALE (Entstehung im Körper) Durch Einatmen von O 2 (Diradikal) Atmungskette ( O 2 - Superoxid vor allem) Bei Verbrennungen (Tabakrauch) Entzündungen im Körper Durch Sonnenstrahlen auf die Haut Erythrocyten (O 2 Peroxide in Membranen) Protein- und Fettsäureabbau (vermehrte Peroxidproduktion) Fenton Reaktion durch Fe 2+ und Cu 2+ Fe 2+ + H + OH - 2 O 2 Fe 3+ + OH Sport (vermehrter O 2 Bedarf Radikalbildung Mehrbedarf an ABWEHRMECHANISMEN)

12 ABWEHRMECHANISMEN GEGEN RADIKALE Radikalabbauende Enzyme: * Superoxiddismutase ( O 2- H 2 O 2 ) * Katalase (H 2 O 2 H 2 O + O 2 ) * Glutathionperoxidase (Selen-hältig) Antioxidantien: * Vitamin E * ß-Carotin * Vitamin C * Polyphenole * Flavonoide * Selen

13 ANTIOXIDANTIEN Vitamine C, E, ß-Carotin Polyphenole Selenspuren als Bestandteil von Biomolekülen

14 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 optimierbar in vivo weiß man nie genau was passieren wird

15 FORMELN WICHTIGER ANTIOXIDANTIEN ß-Carotin C H O Retinal CH 2 OH Retinol HO O α-tocopherol HO C C OH C O O H C HO C H CH 2 OH Ascorbinsäure

16 FLAVONE UND RESVERATROL

17 TEE POLYPHENOLE

18 WIRKUNGEN DES RAUCHENS WIRKUNGEN DES RAUCHENS

19 IDEE: Antioxidativ wirkende Stoffe sind stets gesund: Kann zur RISKANTEN FARCE werden

20 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

21 Der Begriff Antioxidans allein erlaubt keine Vorhersage der Wirkung im Organismus Die These: Hochdosierte antioxidative Wirkstoffe schützen vor Krebs hat sich nicht bestätigt. WO LAG DER DENKFEHLER?

22 DENKFEHLER folgende Fakten wurden ignoriert: 1. Antioxidantien können überdosiert prooxidativ wirken (bewirken dann das Gegenteil) 2. Manche Krebszellen reichern Vitamin C selektiv an (schützen sich vermutlich dadurch vor Chemotherapie) 3. Auch bei Vitamin E existieren hinweise, dass es dem Tumor nützen kann (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 (Finnlandund 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 O 2 noch Fe 2+ vorhanden sind 8. Krebsursache Rauchkondensate: Antioxidantien Prooxidantien (daher werden Vitamine heruntergeregelt)

23 AMADORI UMLAGERUNGEN BEI GLUCOSEBEDINGTEN ALTERUNGSPROZESSEN

24 BILDUNG VON AGES

25 DROGEN

26 WIRKUNG VON ETHANOL IM BLUT

27 GASTRIN, SEKRETIN