Metabolismus adenosinu a jeho úloha v buněčné fyziologii

Abstract

Adenosin není jen hlavní složkou důležitých molekul jako ATP, RNA nebo cAMP, ale má také vlastní signální funkci. Proto je jeho extracelulární hladina přísně udržována rovnováhou v tvorbě, odbourávání a transportu. Uvnitř i vně buňky vzniká adenosin hlavně cestou degradace ATP a odbouráván je dvěma enzymy, adenosinkinázou a adenosindeaminázou. Přenos adenosinu přes buněčnou membránu zajišťují nukleosidové transportéry, které se podle mechanismu přenosu dělí na ekvilibrační a koncentrační. Všechny tři popsané procesy se podílí na udržování hladiny adenosinu za normálních podmínek a jejím nárůstu za patologických situací. Extracelulární adenosin se jako signální molekula váže na adenosinové receptory (subtyp A1, A2A, A2B, A3), které prostřednictvím G-proteinů ovlivňují mnoho buněčných signálních drah. Přes tyto dráhy pak adenosin reguluje energetickou homeostázu, projevuje se v regulaci funkce různých orgánů a také v modulaci nervového a imunitního systému, čímž se může účastnit řady patologických procesů. Farmakologické ovlivnění konkrétních adenosinových receptorů nebo enzymů jeho metabolismu může sloužit jako účinná terapie. Některé léky založené na tomto systému už se používají, jiné jsou testovány a řada dalších bude jistě vyvinuta. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Adenosine is not just a major component of important molecules such as ATP, RNA or cAMP, but also has its own signaling function. Therefore, its extracellular level is strictly maintained by balance in its formation, degradation and transport. Both inside and outside the cell adenosine is formed mainly through degradation of ATP and is eliminated by two enzymes, adenosine kinase and adenosine deaminase. Transport of adenosine through the cell membrane is provided by nucleoside transporters, which are either equilibrative or concentrative according to the mechanism of transfer. All three processes described above contribute to maintaining adenosine level under normal conditions and its increase in pathological situations. Extracellular adenosine as a signal molecule binds to adenosine receptors (subtypes A1, A2A, A2B, A3) that affect many cellular signaling pathways via G-proteins. By these pathways adenosine regulates energy homeostasis, controls the function of various organs and also modulates the nervous and immune system and thus it may participate in a number of pathological processes. Pharmacological affecting of specific adenosine receptors or enzymes involved in its metabolism can serve as an effective therapy. Some drugs based on this system are already in use, others are being tested, and many...