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Adenosin: Biochemie

Adenosin - Hormon, Neurotransmitter und intrazellulärer Modulator

Adenosin ist ein Purin-Nukleosid, das aus der Purinbase Adenin und dem Zucker Ribose aufgebaut ist. Es kommt in den meisten Geweben extra- und intrazellulär vor. Adenosin ist Vorläufer anderer ähnlicher Moleküle, kann aber auch selber biologisch aktiv wirken. Der Tagesumsatz von Adenosin im Körper kann pro Tag im Kilogrammbereich liegen.
Als Adenosintriphosphat (ATP) spielt Adenosin eine große Rolle für den Transport und die Speicherung von Energie in den Zellen. Ebenso wichtig ist das zyklische Adenosinmonophosphat (cAMP) als intrazelluläres Signalmolekül für die Produktion einer zellulären Antwort auf extrazelluläre Botschaften.
Zu den wichtigen eigenständigen intrazellulären Wirkungen von Adenosin gehört die Hemmung des Enzyms Phosphodiesterase, wodurch der cAMP-Spiegel erhöht wird. Da manche Nervenendigungen Adenosin als Neurotransmitter verwenden, kann Adenosin auch als Neurotransmitter für Dopamin und Glutamin fungieren.
Auf Grund dieser vielfältigen Wirkungen und des ubiquitäre Vorkommens von Adenosin in der extrazellulären Flüssigkeit der Gewebe, besitzt Adenosin ein hohes Potential, auf einen großen Bereich physiologischer Systeme einzuwirken.
Adenosin wird von Transportproteinen durch die Zellmembran geschleust oder es bindet sich an spezifische Rezeptoren auf der Zellmembran. Typ und Konzentration der vier Adenosin-Rezeptoren unterscheiden sich je nach Spezies und Gewebe. Diese Rezeptoren können auf verschiedene Konzentrationen von Adenosin in unterschiedlicher Weise reagieren. Besonders häufig treten Adenosin-Rezeptoren im Gehirn und im kardiovaskulären System auf. Sie kommen aber auch in den meisten anderen Geweben (Respirationsapparat, Darm, Niere, Muskulatur, Hypophyse, Uterus und Gonaden) vor.
Die Beteiligung an der hormonellen sowie der neuronalen Signalübertragung und die breite Verteilung spezifischer Rezeptoren machen Adenosin zu einem wichtigen homöostatischen Modulator. Es spielt eine wichtige Rolle für den Schutz der Körpergewebe, besonders im Zustand einer Hypoxie oder Ischämie. Im folgenden wird die Bedeutung von Adenosin in den verschiedenen Körpersystemen und Situationen beschrieben.