Adenosin

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 28. November 2016
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Adenosin ist ein für den Energiestoffwechsel des menschlichen Körpers unerlässlicher Baustein. Therapeutisch wird Adenosin insbesondere zur Regulierung von Herzrhythmusstörungen sowie zur Blutdrucksenkung eingesetzt.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Adenosin?

Adenosin ist ein körpereigenes, für den Energiestoffwechsel unabdingbares Nukleosid, das sich aus der Purinbase Adenin und β-D-Ribose zusammensetzt. Es ist der Grundbaustein des Adenosintriphosphats (ATP), einem bedeutenden Energielieferanten für sämtliche Gewebezellen des menschlichen Organismus.

Bei sämtlichen energieverbrauchenden Zellprozessen wird ATP zur Sicherstellung des Energiebedarfs abgebaut und dessen Baustein Adenosin freigesetzt. Die Adensosinkonzentration im Blut steigt entsprechend unter körperlicher Belastung stark an.

Zudem ist Adenosin ein Bestandteil von Ribonucleinsäuren (DNA-Baustein), Coenzymen sowie Nucleosidantibiotika. Adenosin weist eine ähnliche Molekülstruktur wie Koffein auf und besetzt die gleichen Rezeptoren, ohne diese allerdings zu stimulieren. Die physiologische Halbwertzeit ist mit wenigen Sekunden äußerst kurz.

Pharmakologische Wirkung

Adenosin erfüllt im menschlichen Organismus bedeutende Funktionen. So dient es als wichtiger Baustein des ATP der Regeneration des an sämtlichen zellulären Prozessen beteiligten Hauptenergiespeichers. Adenosin wird immer dann aus den Nervenzellen freigesetzt, wenn die Energieversorgung der Neurone nicht mehr ausreichend sichergestellt ist.

Dies ist unter anderem bei einer Ischämie (Minderdurchblutung) der Fall. Die Freisetzung wird hierbei im Gegensatz zu Neurotransmittern (biochemische Botenstoffe) nicht durch die Exocytose von Speichervesikeln, sondern über Transportproteine vermittelt. Die Transportproteine entfernen das freigesetzte Adenosin anschließend auch wieder aus dem extrazellulären Raum. Bei einer Ischämie liegt eine erhöhte Adenosinkonzentration im Intrazellulärraum vor, die eine Transportumkehr bedingt. Wird freigesetztes ATP durch Ektoenzyme (außerhalb der Zelle wirkende Enzyme) abgebaut, erhöht sich ebenso die extrazelluläre Adenosinkonzentration.

Therapeutisch wird Adenosin insbesondere zur Regulierung von Herzrhythmusstörungen sowie zur Blutdrucksenkung eingesetzt.

Im Nervensystem besetzt Adenosin die für Koffein und die Neurotransmitter Dopamin, Noradrenalin und Acetylcholin vorgesehen Rezeptoren und blockiert so deren Wirkung. Je aktiver die Nervenzellen sind, desto höher ist die ATP- und somit Adenosinkonzentration. Indem die Rezeptoren besetzt werden, wird die Funktion der Nervenzellen verlangsamt und das Nervensystem vor Überanstrengung geschützt. Infolge dieser Neurotransmitterblockade werden die Blutgefäße erweitert (Dilation). Es kommt zu einem konsekutiven Abfall des Blutdrucks (Blutdrucksenkung) sowie einer Verlangsamung der Herzfrequenz.

Über eine Aktivierung der G-Protein-modulierten Kaliumkanäle (über A1-Adenosinrezeptoren) wird darüber hinaus die Erregungsüberleitungszeit im AV-Knoten (Atrioventikularknoten) verlängert. Der AV-Knoten ist als sekundärer Schrittmacher des Herzens die einzige Verbindung zwischen Vorhof und Ventrikel (Herzkammer) und reguliert die Erregungsüberleitung in die Herzkammern.

Durch die verzögerte Reizübertragung wird eine koordinierte Kontraktion von Herzkammer und Vorhof sichergestellt. Da die Adenosinkonzentration bei körperlicher Belastung und Sauerstoffmangel steigt, wird vermutet, dass durch die vermehrte Freisetzung ineffiziente Tachykardien und Herzrhythmusstörungen unter Stress verhindert werden.

Medizinische Anwendung & Verwendung

Adenosin wird in erster Linie als Antiarrhythmikum zur medikamentösen Behandlung von Herzrhythmusstörungen eingesetzt. Aufgrund der sehr kurzen Halbwertzeit im Blut kann Adenosin als Kurzinfusion intravenös zur Kontrolle des Blutdrucks (Blutdrucksenkung) und des Herzrhythmus appliziert werden (3, 6 bzw. 12 mg).

Hierbei führt Adenosin neben der Erweiterung der peripheren Gefäße zusätzlich zu einer Dilation der Koronararterien. Adenosin kann über die Blockierung der AV-Überleitung AV-Knoten-abhängige Tachykardien terminieren, weshalb es vor allem bei supraventrikulären Tachykardien wie AV-Knoten-Reentrytachykadien als Medikament erster Wahl zum Einsatz kommt.

Daneben können Vorhoftachykardien wie paroxysmale Tachykardien (anfallartig auftretende Beschleunigung der Herzfrequenz) mit Adenosin therapiert werden. Gleichermaßen wird Adenosin innerhalb der Diagnostik bei Stressunteruchungen zur Dilation der Herzgefäße (Bildgebung des Herzens) appliziert.

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Risiken & Nebenwirkungen

Eine durch eine Ischämie lokal erhöhte Adenosinkonzentration im Herzen kann bradykarde Herzrhythmusstörungen (Bradykardie) bedingen. Theophyllin hemmt als Antidot (Gegenmittel) die Adenosinwirkung am korrespondierenden Rezeptor des Herzens.

Zudem kann therapeutisch appliziertes Adenosin infolge seiner negativ dromotropen Wirkung (Verlangsamung der Erregungsübertragung) eine kurzfristige Asystolie (fehlende Herzmuskelkontraktion) hervorrufen. In diesen Fällen sollte die Adenosinzufuhr sofort unterbrochen werden. Aufgrund der kurzen Halbwertzeit klingt die pharmakologische Wirkung sehr rasch ab.

Infolge des gefäßerweiternden Effekts kann eine Flush-Symptomatik, die durch eine kurzzeitige Hautrötung charakterisiert ist, auftreten. Ferner können kurzfristig Atembeschwerden, Druckgefühl im Brustbereich, Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit und Kribbelgefühl bei injiziertem Adenosin auftreten. Der Einsatz von Adenosin ist bei Bronchospasmus, COPD sowie Asthma bronchiale kontraindiziert.

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