Retinsäuren

Die Retinsäuren (Synonym: Vitamin-A-Säuren) sind eine Stoffgruppe, die aus isoprenoiden Carbonsäuren bestehen. Sie gehören zu den Apocarotinoiden und bilden eine Untergruppe der Retinoide und sind damit Terpenoide.

Darstellung

Retinsäuren entstehen durch Oxidation von Retinal und sind daher Oxidationsprodukte des Retinol:

Vitamin-A-Synthese

In geringen Mengen werden All-trans-Retinsäure und 13-cis-Retinsäure im Vitamin-A-Stoffwechsel gebildet.

Analytik

Zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der Substanzen kann nach angemessener Probenvorbereitung die Kopplung der HPLC mit der Massenspektrometrie eingesetzt werden.

Biochemie

Neben dem schon länger bekannten Effekt von (11-cis-)Retinal auf den Sehvorgang ist der Einfluss auf die Genexpression erst in den letzten zwei Jahrzehnten genauer untersucht worden. Die wirksame Verbindung ist hierbei eine Retinsäure, für die die Zelle Rezeptoren besitzt. Retinsäuren üben Einfluss auf Wachstum und die Zelldifferenzierung aus – Mechanismen die bei der Embryogenese und der Tumorentstehung eine wichtige Rolle spielen. Deshalb werden Retinsäuren bei Erkrankungen wie Akne und Schuppenflechte lokaltherapeutisch sowie bei Tumoren als Medikamente eingesetzt. Sie wirken bei systemischer Therapie stark teratogen. Retinsäuren binden an den Retinoic Acid Orphan Receptor, mit Auswirkungen auf den Stoffwechsel, das Immunsystem, die Embryonalentwicklung, die Angiogenese und den zirkadianen Rhythmus. Retinsäuren aktivieren Regulatorische T-Zellen. Es gibt auch eine nicht-kanonische Rolle für den Retinsäurerezeptor Subtyp RARα an neuronalen Synapsen. In der Synapse fördert (RARα) die lokale Translation von AMPA-Rezeptoren als Reaktion auf eine anhaltend niedrige neuronale Aktivität. Die Erhöhung der AMPA-Rezeptoren auf diese Weise stärkt die Synapsen in Form der homöostatischen synaptischen neuronalen Plastizität (HSP). HSP verschiebt die gesamten synaptischen Stärken über das Neuron, während die relativen synaptischen Gewichte beibehalten werden. HSP ist bidirektional; die Synapse kann als Reaktion auf eine verminderte neuronale Aktivität "vergrößern" oder als Reaktion auf eine erhöhte neuronale Aktivität "verkleinern". Es wird angenommen, dass HSP eine wichtige Rolle spielt, um die synaptische Aktivität im physiologischen Bereich zu halten und Informationsverluste durch ein "maxed-out"-Signal zu verhindern. Die mechanistische Grundlage von HSP ist wenig verstanden, insbesondere in Bezug auf das synaptische Downscaling.

Weblinks

• Wie Retinoidsäure Nervenzellen wachsen lässt, abgerufen am 20. Juli 2011.
• Das Geheimnis des Zebrafischs

Einzelnachweise

1. G. G. Gong, J. Zheng, S. Li, Y. L. Bai, Y. Q. Feng: Triple chemical derivatization strategy assisted liquid chromatography-mass spectrometry for determination of retinoic acids in human serum. In: Talanta. Band 245, 1. Aug 2022, S. 123474. PMID 35462137.
2. M. Marhuenda-Muñoz, I. Domínguez-López, K. Langohr, A. Tresserra-Rimbau, M. Ángel Martínez González, J. Salas-Salvadó, D. Corella, M. Dolores Zomeño, J Alfredo Martínez, A. M Alonso-Gómez, J. Wärnberg, J. Vioque, D. Romaguera, J. López-Miranda, R. Estruch, F. J Tinahones, J. Lapetra, L. Serra-Majem, A. Bueno-Cavanillas, J. A Tur, V. Martín-Sánchez, X. Pintó, Miguel Delgado-Rodríguez, P. Matía-Martín, J. Vidal, C. Vázquez, L. Daimiel, E. Ros, E. Toledo, M. Fernández de la Puente Cervera, R. Barragán, M. Fitó, L. Tojal-Sierra, E. Gómez-Gracia, J. Manuel Zazo, M. Morey, A. García-Ríos, R. Casas, A. M Gómez-Pérez, J. Manuel Santos-Lozano, Z. Vázquez-Ruiz, A. Atzeni, E. M Asensio, M. M. Gili-Riu, V. Bullon, A. Moreno-Rodriguez, O. Lecea, N. Babio, F. Peñas Lopez, G. Gómez Melis, R. M Lamuela-Raventós: Circulating carotenoids are associated with favorable lipid and fatty acid profiles in an older population at high cardiovascular risk. In: Front Nutr. Band 9, 29. Sep 2022, S. 967967. PMID 36245542.
3. Y. Ding, P. Hu, Y. Yang, F. Xu, F. Li, X. Lu, Z. Xie, Z. Wang: Impact of Maternal Daily Oral Low-Dose Vitamin A Supplementation on the Mother-Infant Pair: A Randomised Placebo-Controlled Trial in China. In: Nutrients. Band 13, Nr. 7, 10. Jul 2021, S. 2370. PMID 34371880.
4. Y. Wang, X. Xu, M. van Lieshout, C. E. West, J. Lugtenburg, M. A. Verhoeven, A. F. Creemers, Muhilal, R. B. van Breemen: A liquid chromatography-mass spectrometry method for the quantification of bioavailability and bioconversion of beta-carotene to retinol in humans. In: Anal Chem. Band 72, Nr. 20, 15. Oct 2000, S. 4999–5003. PMID 11055721.
5. S. Shimozono, T. Iimura u. a.: Visualization of an endogenous retinoic acid gradient across embryonic development. In: Nature. Band 496, Nummer 7445, April 2013, S. 363–366, doi:10.1038/nature12037. PMID 23563268.
6. KomNet NRW: Bewertung von Tretinoin als Arznei- und Gefahrstoff
7. H. S. Ranhotra: The interplay between retinoic acid receptor-related orphan receptors and human diseases. In: J Recept Signal Transduct Res. Band 32, Nr. 4, 2012, S. 181–189. doi:10.3109/10799893.2012.692120. PMID 22686165.
8. A. C. Ross: Vitamin A and retinoic acid in T cell-related immunity. In: Am J Clin Nutr. Band 96, Nr. 5, 2012, S. 1166S-1172S. doi:10.3945/ajcn.112.034637. PMID 23053562; PMC 3471201 (freier Volltext).
9. Brandon J. Walters, Sheena A. Josselyn: Retinoic acid receptor plays both sides of homeostatic plasticity. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019, doi:10.1073/pnas.1902400116.