Eicosanoid – Definition, Funktion und Bedeutung

Was sind Eicosanoide?

Eicosanoide sind eine Gruppe von biologisch hochaktiven, lipidbasierten Signalmolekülen (Mediatoren), die vom menschlichen Körper aus mehrfach ungesättigten Fettsäuren mit 20 Kohlenstoffatomen synthetisiert werden. Der Name leitet sich vom griechischen Wort eikosi (zwanzig) ab und bezieht sich auf diese charakteristische Kettenlänge. Als lokale Gewebshormone wirken sie meist direkt am Bildungsort oder in unmittelbarer Umgebung und beeinflussen eine Vielzahl physiologischer und pathophysiologischer Prozesse.

Entstehung und Vorläufermoleküle

Die wichtigsten Vorläuferfettsäuren für die Eicosanoid-Synthese sind:

• Arachidonsäure (AA) – eine Omega-6-Fettsäure, die als häufigste Vorläufersubstanz dient und vorwiegend proinflammatorische Eicosanoide liefert.
• Eicosapentaensäure (EPA) – eine Omega-3-Fettsäure aus fettem Fisch und Fischöl, die überwiegend entzündungshemmende oder neutral wirkende Eicosanoide produziert.
• Dihomo-Gamma-Linolensäure (DGLA) – eine Omega-6-Fettsäure, die ebenfalls antientzündliche Eicosanoide bilden kann.

Diese Fettsäuren werden durch Phospholipasen (vor allem Phospholipase A2) aus den Zellmembranen freigesetzt und anschließend durch verschiedene Enzymsysteme weiterverarbeitet.

Klassifikation: Arten von Eicosanoiden

Je nach Syntheseweg und beteiligten Enzymen unterscheidet man vier Hauptklassen:

1. Prostaglandine

Prostaglandine werden über den Cyclooxygenase-Weg (COX-1 und COX-2) synthetisiert. Sie regulieren Entzündungsreaktionen, Schmerzempfinden, Fieber, den Schutz der Magenschleimhaut sowie die Wehentätigkeit. Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR) wie Ibuprofen oder Aspirin hemmen gezielt diese Enzyme.

2. Thromboxane

Thromboxane (insbesondere Thromboxan A2) entstehen ebenfalls über den COX-Weg und spielen eine zentrale Rolle bei der Blutgerinnung und Thrombozytenaggregation (Verklumpung von Blutplättchen). Eine übermäßige Thromboxan-Aktivität kann das Herzinfarkt- und Schlaganfallrisiko erhöhen.

3. Leukotriene

Leukotriene werden über den Lipoxygenase-Weg (LOX) gebildet und sind insbesondere bei allergischen Reaktionen und Asthma bronchiale von Bedeutung. Sie fördern Bronchospasmen, steigern die Schleimproduktion und locken Immunzellen in entzündetes Gewebe.

4. Lipoxine

Lipoxine entstehen ebenfalls über Lipoxygenase-Enzyme und wirken überwiegend entzündungshemmend und auflösungsfördernd (pro-resolving). Sie gelten als natürliche Gegenspieler der proinflammatorischen Eicosanoide und spielen eine wichtige Rolle bei der Beendigung von Entzündungsreaktionen.

Biologische Funktionen

Eicosanoide erfüllen im Organismus zahlreiche wichtige Aufgaben:

• Regulation von Entzündungen – sowohl Auslösung als auch Auflösung entzündlicher Prozesse
• Schmerzmodulation – Sensibilisierung von Schmerzrezeptoren (Nozizeptoren)
• Fieber – Prostaglandin E2 wirkt als zentrales Pyrogen im Hypothalamus
• Blutgerinnung – Thromboxan A2 fördert, Prostacyclin (PGI2) hemmt die Thrombozytenaggregation
• Gefäßtonus – Beeinflussung der Weitung oder Verengung von Blutgefäßen
• Immunantwort – Steuerung von Immunzellaktivierung und -migration
• Reproduktion – Beteiligung an Ovulation, Einnistung und Geburtsvorbereitung
• Nierenfunktion – Regulation von Durchblutung und Wasserhaushalt

Klinische Bedeutung

Ein Ungleichgewicht in der Eicosanoid-Produktion ist an der Entstehung und dem Verlauf vieler chronischer Erkrankungen beteiligt, darunter:

• Chronisch-entzündliche Erkrankungen (z. B. Rheumatoide Arthritis, chronisch-entzündliche Darmerkrankungen)
• Asthma bronchiale und allergische Erkrankungen
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen (z. B. Arteriosklerose, Herzinfarkt)
• Krebserkrankungen (bestimmte Prostaglandine fördern Tumorwachstum und Metastasierung)
• Schmerzsyndrome

Viele bewährte Medikamente greifen gezielt in die Eicosanoid-Signalwege ein. NSAR (z. B. Ibuprofen, Diclofenac) hemmen die Cyclooxygenase und reduzieren so die Prostaglandin-Synthese. Acetylsalicylsäure (Aspirin) acetyliert COX-1 irreversibel und reduziert dadurch die Thromboxan-Produktion in Blutplättchen. Leukotrienantagonisten wie Montelukast blockieren Leukotrienrezeptoren und werden zur Behandlung von Asthma eingesetzt. Kortikosteroide hemmen die Phospholipase A2 und damit die gesamte Eicosanoid-Kaskade.

Einfluss der Ernährung

Die Ernährung beeinflusst die Eicosanoid-Balance erheblich. Eine hohe Zufuhr von Omega-6-Fettsäuren (z. B. aus Sonnenblumenöl, Fleisch) fördert die Bildung proinflammatorischer Eicosanoide aus Arachidonsäure. Eine reichliche Zufuhr von Omega-3-Fettsäuren (z. B. aus fettem Seefisch, Leinöl, Walnüssen) verschiebt das Gleichgewicht in Richtung weniger entzündungsfördernder Eicosanoide und kann somit das Risiko chronischer Erkrankungen reduzieren. Das Verhältnis von Omega-6 zu Omega-3 in der modernen westlichen Ernährung beträgt häufig 10:1 bis 20:1 – empfohlen wird ein Verhältnis von etwa 4:1 oder weniger.

Quellen

1. Ricciotti E, FitzGerald GA. Prostaglandins and Inflammation. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2011;31(5):986-1000. doi:10.1161/ATVBAHA.110.207449
2. Calder PC. Omega-3 fatty acids and inflammatory processes: from molecules to man. Biochemical Society Transactions. 2017;45(5):1105-1115. doi:10.1042/BST20160474
3. Funk CD. Prostaglandins and Leukotrienes: Advances in Eicosanoid Biology. Science. 2001;294(5548):1871-1875. doi:10.1126/science.294.5548.1871