Enzymatische Schutzmechanismen

Zusammenfassung

Neben Hitzeschockproteinen, DNA-Reparaturmechanismen und dem Immunsystem schützen weitere, enzymvermittelte Schutzmechanismen den Körper gegen schädigende physikalische und chemische Einwirkungen.

Bei Blutgefäßverletzungen minimieren Gefäßkonstriktion und Blutgerinnung den Blutverlust. Die Auslösung der Gerinnung und deren zeitliche und örtliche Begrenzung werden streng kontrolliert. Die Fibrinolyse löst allfällige intravasale Gerinnsel proteolytisch auf.

Biotransformationsreaktionen wandeln nicht ausscheidbare apolare Verbindungen um in wasserlösliche, mit Urin oder Galle ausscheidbare Substanzen. Enzyme im glatten ER der Leber transformieren körperfremde Substanzen sowie schlecht wasserlösliche körpereigene Verbindungen (z.B. Steroidhormone): In Phase 1 werden reaktive Hydroxylgruppen in die inerten Substrate eingeführt; in Phase 2 dienen die neu eingeführten Gruppen zur Konjugation mit gut wasserlöslichen Verbindungen wie Glucuronat.

Aerobier haben Abwehrmechanismen gegen reaktive Sauerstoffderivate (Reactive oxygen species ROS) entwickelt. Wenig reaktives O₂ wird bei unvollständiger Reduktion gefährlich: z.B. O₂ + e^– → O₂ $\bar{\cdot}$ (Superoxidradikal). Radikalkettenreaktionen können Biomoleküle beschädigen. Ein Zusammenhang von Radikalreaktionen mit krankhaften Vorgängen und Alterungsvorgängen ist anzunehmen. Besondere Enzymsysteme wandeln ROS in ungefährliche Verbindungen um; Radikalfänger wie z.B. die Vitamine C und E fangen Radikale ab.