Die Bedeutung von Adenosin in den verschiedenen Körpersystemen

Adenosin zeigt vielfältige Wirkungen auf das Herz und die Blutgefäße. Durch die Modulation der adrenergen und noradrenergen kardialen Stimulation verhindert Adenosin eine sympathische Überstimulierung des Herzens. Durch seine inhibitorische Wirkung auf den Sinus- und den AV-Knoten besitzt Adenosin außerdem antiarrhythmische Eigenschaften.
Einer der wichtigsten Effekte von Adenosin ist die vasodilatatorische Wirkung, die durch Rezeptoren in der glatten Gefäßmuskulatur vermittelt wird. Adenosin führt so zu einer verbesserten Koronardurchblutung, zu einem verminderten peripheren Widerstand und damit zu einer geringeren Nachlast. Bei einer Hypoxie steigt der Adenosinspiegel, weil vermehrt ATP abgebaut wird. Die daraufhin eintretende vasodilatatorische Wirkung des Adenosins, verbessert die Durchblutung und schützt das Herz und andere Gewebe vor ischämischen Schädigungen. Unterstützt wird diese positive Wirkung auf die Durchblutung durch die verbesserten Fließeigenschaften der Erythrozyten und durch eine verringerte Aggregationsneigung der Thrombozyten.

Außerdem wurde nachgewiesen, dass Adenosin an der kardialen Präkonditionierung beteiligt ist. Während einer Ischämie könnte daher durch die Potenzierung von Adenosin eine schützende Wirkung auf das Herz erzielt werden.
Auch im gesamten zentralen Nervensystem sind Adenosin und die dazugehörigen Rezeptoren nachweisbar. Adenosin scheint im zentralen Nervensystem ebenfalls eine protektive Wirkung zu haben, die Ischämie- und Reperfusionsschäden verhindert. Ebenso konnte eine Beteiligung an präkonditionierenden Mechanismen im Gehirn gezeigt werden. Als potenter Vasodilatator steigert Adenosin auch die zerebrale Durchblutung und damit die Versorgung des Gehirns mit Sauerstoff. Zusätzlich zeigt Adenosin eine neuromodulatorische Wirkung im Gehirn, die die neuronale Erregung hemmt und somit eine antikonvulsive Wirkung hat.

In der Skelettmuskulatur verbessert Adenosin auf Grund seiner vasodilatatorischen Wirkung ebenfalls die Durchblutung. Darüber hinaus moduliert es die neuromuskuläre Übertragung, wobei der Nettoeffekt von dem Verhältnis zwischen inhibitorischen und aktivierenden Adenosin-Rezeptoren abhängt.

Im zellulären Energiestoffwechsel wird bei steigendem Energiebedarf zunehmend ATP abgebaut, was zu einem Anstieg der Adenosin-Konzentration führt. Dieser Anstieg stimuliert wiederum die Glykolyse. Auf diese Weise wird die Energieverfügbarkeit erhöht und der Energiebedarf über ein komplexes System gesenkt. Auf die Lipolyse hat Adenosin dagegen eine hemmende Wirkung. Außerdem schützt Adenosin nachweislich vor freien Sauerstoffradikalen, wie sie bei normalen oxidativen Stoffwechselvorgängen und besonders im Zustand einer Hypoxie bzw. Ischämie gebildet werden.
Auch in der Leber zeigt Adenosin über die Vasodilatation eine schützende Wirkung vor Ischämie- und Reperfusionsschäden. In der Lunge bewirkt Adenosin eine Bronchodilatation.

Des Weiteren fungiert Adenosin als endogener Regulator von Immun- und Entzündungsvorgängen. Es hemmt die Aktivierung der neutrophilen Granulozyten, die Phagozytose und die Produktion einiger toxischer Nebenprodukte des Entzündungsprozesses, wodurch exzessive Schädigungen verhindert werden.
Auch in den Hoden und in den Lutein- und Granulosazellen wurden Adenosin-Rezeptoren gefunden. Außerdem beeinflusst Adenosin die Wirkung von Östradiol und Progesteron auf das Myometrium. Trotz dieses bekannten Potentials zur Modifizierung der Fortpflanzungsfunktion, ist die genaue Bedeutung von Adenosin für das Fortpflanzungssystem noch nicht geklärt.

Auch die spezifischen Funktionen von Adenosin-Rezeptoren in anderen Geweben (z.B. Niere, Respirationstrakt, Darm, Blase) sind noch nicht geklärt. Vermutlich handelt es sich auch hier um homöostatische oder protektive Effekte.
Auch im Tumorgewebe ist Adenosin in hohen Konzentrationen nachgewiesen worden. Es konnte gezeigt werden, dass Adenosin-potenzierende Medikamente beim Menschen die Tumorsensitivität gegen manche Chemotherapeutika erhöhen. Die Gründe dafür sind allerdings noch nicht bekannt.