Leukotriene

Stoffwechsel Formeln
Stoffwechsel Formeln

Das Wichtigste


Leukotriene sind entzündungsaktive Botenstoffe, die aus Arachidonsäure entstehen und bei Allergien, Asthma und Entzündungen eine zentrale Rolle spielen. Sie werden vor allem von Entzündungszellen wie neutrophilen, eosinophilen und basophilen Leukozyten sowie Mastzellen gebildet und wirken, indem sie Gefäße durchlässiger machen, Entzündungszellen anlocken und eine Verengung der Bronchien auslösen.

Besonders die Cysteinyl‑Leukotriene (LTC4, LTD4, LTE4) gelten als starke Auslöser von Asthmaanfällen und anaphylaktischen Reaktionen. Leukotrien B4 verstärkt Entzündungen, indem es neutrophile Granulozyten in entzündetes Gewebe zieht.

Bei ASS‑intolerantem Asthma verschiebt die Hemmung der Prostaglandinsynthese durch Aspirin den Stoffwechsel zugunsten der Leukotriene, was schwere Atemnot auslösen kann.

Therapeutisch kommen Kortisonpräparate und Leukotrien‑Rezeptorantagonisten wie Montelukast zum Einsatz, die Bronchien entspannen und Schleimbildung reduzieren. Sie werden häufig ergänzend zur Asthmatherapie genutzt, sind meist gut verträglich, können aber individuell Nebenwirkungen wie Schlafstörungen oder Stimmungsschwankungen verursachen.

Bildung

Leukotriene sind Abkömmlinge der Arachidonsäure und als Gewebshormone aktiv. Ausgangssubstanz für die Bildung der Leukotriene wie auch für die Prostaglandine ist Arachidonsäure, die von den Phospholipiden der Zellmembranen stammt. Zur Leukotrienbildung befähigt sind insbesondere Entzündungszellen (wie neutrophile, basophile und eosinophile Leukozyten, Mastzellen, Monozyten) sowie auch Endothelzellen der Blutgefäße.

Während die Prostaglandine über den Cyclooxigenaseweg synthetisiert werden, werden die Leukotriene über den Lipoxigenaseweg gebildet.

Formen

Es werden verschiedene Leukotriene (LT) unterschieden:

  • Alle diejenigen Leukotriene, die die Aminosäure Cystein enthalten (LTC4, LTD4, LTE4 and LTF4), werden als Cysteinyl-Leukotriene zusammengefasst. Sie vermitteln anaphylaktische Reaktionen (bis hin zum anaphylaktischen Schock) und Asthmaanfälle.
  • Leukotrien B4 ist tragen zu Entzündungsreaktionen im Körper bei. So locken sie neutrophile Granulozyten aus der Blutbahn in Entzündungsgebiete (chemotaktische Funktion). Sie finden sich beispielsweise in der entzündeten Wand bei aktiver Colitis ulcerosa. Und Verapamil vermindert die Freisetzung zu 30 %. 1

Leukotriene und Asthma

Experimentell wurde nachgewiesen, dass inhaliertes Leukotrien D4 ebenso wie Histamin bei Patienten mit exogenem Asthma zu einer Verkrampfung und Verengung der Atemwege führt. Die Reaktionsbereitschaft von Asthma-Patienten ist gegenüber nicht-asthmatischen Kontrollen für beide Mediatoren in etwa gleicher Weise deutlich erhöht. 2 Der Effekt wird vermittelt durch cysLT-Rezeptoren auf der glatten Muskulatur der Atemwegsmuskulatur, zudem auch durch eine vermehrte Rekrutierung eosinophiler Leukozyten, die ihrerseits Mediatorstoffe ausschütten. 3 LTB4 ist ein Mediatorstoff, der (über die Rezeptoren BLT1 und BLT2) Leukozyten anzieht, aber schwächer Eosinophile. 4

ASS-induziertes Asthma

Asthmapatienten reagieren bei Aspirin-Überempfindlichkeit mit schweren Atemnotanfällen (Aspirin-exacerbated respiratory disease, AERD). Dies kommt zustande, weil Acetylsalicylsäure (ASS) die Bildung der Prostaglandine, speziell von Prostaglandin E2, hemmt. Dadurch steht mehr Arachidonsäure für die Bildung von Leukotrienen zur Verfügung. Leukotriene jedoch fördern die Asthmaentstehung. Cysteinyl-Leukotriene sind die zuverlässigsten Biomarker für eine Aspirinüberempfindlichkeit 5.

Hochselektive COX-1-Hemmer sind beispielsweise ASS, Ibuprofen, Indimethacin und Diclofenac. Ein schwach selektiver COX-1-Hemmer ist Paracetamol. Ein hochselektiver COX-2-Hemmer, der keine Gefahr bezgl. ASS-Induziertem Asthma bergen sollte, ist Celecoxib.

Die Behandlung von AERD beinhaltet meistens Kortikosteroide, kann aber auch Leukotrien-modifizierende Medikamenten und Biologika umfassen 6.

Leukotrien-Rezeptorantagonist

Es wurden Leukotrien-Rezeptorantagonisten entwickelt, die der Unterdrückung allergischer, asthmatischer und entzündlicher Reaktionen im Körper dienen.

Montelukast (Singulair®) ist ein Leukotrien-Rezeptorantagonist, der bei Asthma bronchiale und allergischer Rhinitis (Heuschnupfen) eingesetzt wird. Er löst die Verkrampfung der Bronchialmuskulatur und verringert die Schleimbildung. Montelukast wird meist ergänzend zur Basismedikation mit inhalativen Glukokortikoiden und beta-adrenergen Substanzen verordnet. Beim intermittierenden Asthma kleiner Kinder reichen bereits kurze Therapiephasen mit Montelucast gleich bei Beginn einer Asthma-Episode für eine Verbesserung der Symptomatik 7 8 9. Auch bei Erwachsenen wirkt Montelukast als „add-on“ zur herkömmlichen Therapie günstig 10. Die Verträglichkeit ist in der Regel sehr gut. Allerdings werden auch eine Reihe von Nebenwirkungen beschrieben, die individuell sehr unterschiedlich ausfallen können; zu ihnen gehören psychische Störungen, Muskel- und Gelenkbeschwerden, Magendarmsymptome, eine verstärkte Blutungsneigung und das Churg-Strauss-Syndrom. 11 Speziell die Neigung zu Schlafstörungen und Depression sowie möglicherweise eine erhöhte Anfälligkeit für Suizid bedürfen einer erhöhten Aufmerksamkeit bei der Betreuung der Patienten. 12

Verweise

Weiteres

  1. Aliment Pharmacol Ther. 1992 Apr;6(2):163-8.[↩]
  2. Br Med J (Clin Res Ed). 1985 May 18;290(6480):1468-71. DOI: 10.1136/bmj.290.6480.1468[↩]
  3. Clin Rev Allergy Immunol. 1999 Spring-Summer;17(1-2):27-42. DOI: 10.1007/BF02737595[↩]
  4. J Asthma. 2013 Nov;50(9):922-31. DOI: 10.3109/02770903.2013.823447.[↩]
  5. Pol Arch Intern Med. 2022 Feb 28;132(2):16219. doi: 10.20452/pamw.16219[↩]
  6. J Allergy Clin Immunol. 2021 Mar;147(3):827-844. doi: 10.1016/j.jaci.2020.10.043[↩]
  7. Am J Respir Crit Care Med. 2007 Feb 15;175(4):323-9[↩]
  8. J Allergy Clin Immunol. 2008 Dec;122(6):1127-1135[↩]
  9. Clin Ther. 2008;30 Spec No:1026-35[↩]
  10. Expert Opin Pharmacother. 2011 Sep;12(13):2119-28[↩]
  11. Pharmacology. 2014;94(1-2):60-70. DOI: 10.1159/000366164[↩]
  12. JAMA Netw Open. 2022 May 2;5(5):e2213643. DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2022.13643. [↩]