Urofuransäuren

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Urofuransäuren (engl. urofuran acids) sind eine Gruppe von Dicarbonsäuren, die einen Furanring enthalten und als Stoffwechselprodukt der Furanfettsäuren entstehen.

Die allgemeine Struktur der Urofuransäuren mit R = H oder R = CH3

Vorkommen und Entstehung

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Die kurzkettigeren Urofuransäuren finden sich im tierischen und menschlichen Blut, sowie im Harn (Namensherkunft).[1]

Physiologie

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Im Fall einer Urämie sammeln sich Urofuransäuren, insbesondere 3-Carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanpropionsäure (CMPF, in der Grafik n und m = 2, R = CH3), im Blut an. Durch die starke Bindung an Humanalbumin[2] lässt sich dieses Stoffwechselprodukt auch per Hämodialyse nicht aus dem Blut entfernen.[3] Mittels Peritonealdialyse kann CMPF aus dem Blut entfernt werden.[4] CMPF ist der Hauptinhibitor für proteinbindende Wirkstoffe und ein urämisches Toxin.[5][6] Es inhibiert direkt die Organischen Anionentransporter Typ 1 und Typ 2 (OAT1, OAT2), wodurch der Transport beziehungsweise die Ausscheidung verschiedener Arzneimittel und endogener organischer Säuren gestört wird.[7] Zu diesen endogenen Säuren gehört beispielsweise Thyroxin (T4).[8] Bei Patienten mit Urämie finden sich bis zu 0,2 mMol/l CMPF im Serum.[9] Die Bindungskonstante Ka von CMPF an Albumin beträgt 1,3x107 Mol−1.[10] Es bildet dabei 1:1-Komplexe, speziell an der Bindungsstelle 1 des Albumins.[11][12][13]

Entdeckung

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Die Urofuransäuren wurden 1979[14] von den österreichischen Chemikern Michael und Gerhard Spiteller an der Universität Bayreuth als Stoffwechselprodukt der Furanfettsäuren im Harn entdeckt.[15]

Weiterführende Literatur

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Einzelnachweise

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  1. F. D. Gunstone: Fatty Acid and Lipid Chemistry. Verlag Springer, 1996, S. 16, ISBN 0-834-21342-7 eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche.
  2. Yasuhiro Tsutsumi, Toru Maruyama, Akira Takadate, Masafumi Goto, Hiroshi Matsunaga, Masaki Otagiri: Interaction Between Two Dicarboxylate Endogenous Substances, Bilirubin and an Uremic Toxin, 3-Carboxy-4-Methyl-5-Propyl-2-Furanpropanoic Acid, on Human Serum Albumin. In: Pharmaceutical Research. 16, S. 916–923, doi:10.1023/A:1018842506896.
  3. Herbert E. Spiegel: Advances in clinical chemistry. Band 29, Academic Press, 1992, ISBN 0-120-10329-X, S. 74–75 eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche.
  4. Claude Jacobs: Replacement of renal function by dialysis. Verlag Springer, 1996, ISBN 0-792-33610-0, S. 18, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche
  5. R. Vanholder, R. De Smet, N. Lameire: Protein-bound uremic solutes: the forgotten toxins In: Kidney Int. Suppl. 78, 2001, S. S266–S270 PMID 11169024 (Review).
  6. Guido Michels, Uta C. Hoppe: Stoffwechselnotfälle. In: Repetitorium Notfallmedizin. 2008, S. 199–212, doi:10.1007/978-3-540-33705-8_9
  7. H. Sun, L. Frassetto, L. Z. Benet: Effects of renal failure on drug transport and metabolism In: Pharmacol Ther. 109, 2006, S. 1–11 PMID 16085315 (Review).
  8. C. F. Lim, B. F. Bernard, M. de Jong, R. Docter, E. P. Krenning, G. Hennemann: A furan fatty acid and indoxyl sulfate are the putative inhibitors of thyroxine hepatocyte transport in uremia In: J. Clin. Endocrinol. Metab. 76, 1993, S. 318–324 PMID 8432774.
  9. C. F. Lim, J. R. Stockigt, A. J. Curtis, K. N. Wynne, J. W. Barlow, D. J. Topliss: A naturally occurring furan fatty acid enhances drug inhibition of thyroxine binding in serum In: Metab. Clin. Exp. 42, 1993, S. 1468–1474 PMID 8231843.
  10. Y. Tsutsumi, T. Deguchi, M. Takano, A. Takadate, W. E. Lindup, M. Otagiri: Renal disposition of a furan dicarboxylic acid and other uremic toxins in the rat. In: J. Pharmacol. Exp. Ther. 303, 2002, S. 880–887, PMID 12388676, doi:10.1124/jpet.303.2.880.
  11. H. Mabuchi, H. Nakahashi: A major inhibitor of phenytoin binding to serum protein in uremia. In: Nephron 48, 1988, S. 310–314, PMID 3362278.
  12. S. J. Henderson, W. E. Lindup: Interaction of 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanpropanoic acid, an inhibitor of plasma protein binding in uraemia, with human albumin. In: Biochem. Pharmacol. 40, 1990, S. 2543–2548, PMID 2268372.
  13. T. Sakai, A. Takadate, M. Otagiri: Characterization of binding site of uremic toxins on human serum albumin. In: Biol Pharm Bull. 18, 1995, S. 1755–1761, PMID 8787801.
  14. M. Spiteller, G. Spiteller: Trennung und Charakterisierung saurer Harnbestandteile. In: J. Chromatogr. B 164, 1979, S. 253–317, PMID 544607.
  15. Michael Spiteller, Gerhard Spiteller, Georg-Alexander Hoyer: Urofuransaeuren – eine bisher unbekannte Klasse von Stoffwechselprodukten. In: Chemische Berichte 113, 1980, S. 699–709, doi:10.1002/cber.19801130227.