Levodopa
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| Allgemeines | ||||||||||||||||||||||
| Freiname | Levodopa | |||||||||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C9H11NO4 | |||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | ||||||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||||||||
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| Arzneistoffangaben | ||||||||||||||||||||||
| ATC-Code | ||||||||||||||||||||||
| Wirkstoffklasse | ||||||||||||||||||||||
| Wirkmechanismus |
Dopamin-Vorstufe | |||||||||||||||||||||
| Eigenschaften | ||||||||||||||||||||||
| Molare Masse | 197,19 g·mol−1 | |||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | |||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
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| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||||||||
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| Toxikologische Daten | ||||||||||||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | ||||||||||||||||||||||
Levodopa, auch L-DOPA, ist die Abkürzung für L-3,4-Dihydroxyphenylalanin, eine nicht-proteinogene α-Aminosäure, die im Körper aus Tyrosin mit Hilfe des Enzyms Tyrosinhydroxylase gebildet wird.
Biologische Bedeutung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]L-DOPA ist eine Vorstufe in der Biosynthese der Botenstoffe (Neurotransmitter) Adrenalin, Noradrenalin, der Betalaine und Dopamin sowie der Melanine und der Isochinolinalkaloide.
Bei Miesmuscheln bildet L-DOPA die Hauptkomponente des Klebstoffes, mit dem sich Miesmuscheln auf festen Oberflächen anheften: Eingebaut in die Proteinkette des Klebstoffes steigert es durch seine Hydroxygruppen dessen Hydrophilie, wodurch er besser an der Oberfläche des Untergrundes anhaftet.[5]
Verwendung als Arzneistoff
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Als Arzneistoff wird L-DOPA in der Regel mit seinem Freinamen Levodopa bezeichnet. In vielen europäischen Ländern, darunter in Deutschland, Österreich und der Schweiz ist Levodopa verschreibungspflichtig.
Pharmakologie
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Da Levodopa im Gegensatz zu den genannten Transmittern Dopamin, Adrenalin und Noradrenalin die Blut-Hirn-Schranke zu passieren vermag, eignet es sich für die Behandlung von Krankheiten, die aus einem Mangel ebendieser resultieren, wie beispielsweise die Parkinson-Krankheit, die mit einem Mangel an Dopamin einhergeht. Um den vorzeitigen Abbau von Levodopa in der Körperperipherie (außerhalb des Liquorraumes) zu Dopamin zu verhindern, wird es entweder mit einem Decarboxylase-Hemmer (Carbidopa, Benserazid) oder einem Catechol-O-Methyltransferase-Hemmer (Entacapon, Tolcapon) kombiniert. Nach Passieren der Blut-Hirn-Schranke wird Levodopa dann im Gehirn zu Dopamin verstoffwechselt, welches die eigentliche gewünschte pharmakologische Wirksamkeit entfaltet. Somit handelt es sich bei Levodopa um ein Prodrug.
Anwendungsgebiete
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Als Arzneistoff wurde Levodopa, dessen Wirkung 1957 von Arvid Carlsson[6] und seiner Forschergruppe beobachtet wurde,[7] unter dem Markennamen Madopar 1973 von Hoffmann-La Roche zur Behandlung der Parkinson-Krankheit auf den Markt gebracht. Die fixe Kombination Levodopa + Carbidopa wurde 1977 von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) in die Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation aufgenommen.[8] Aufgrund von Nebenwirkungen in der Langzeitanwendung bei Parkinson-Patienten versucht man aber heute besonders bei jüngeren Parkinson-Patienten die Behandlung mit Levodopa hinauszuzögern und primär mit Dopaminagonisten zu therapieren.
Auch das Restless-Legs-Syndrom (RLS) wird häufig mit Levodopa behandelt.[9] Vermehrt kommt Levodopa auch bei der Therapie von Chorea Huntington zum Einsatz.[10] Außerdem kann L-DOPA off-label zur Therapie von Negativsymptomatiken der Schizophrenia simplex eingesetzt werden. Es konnte ein Nutzen bei emotionalem Rückzug, abgestumpften Affekt, Tendenzen zur sozialen Isolation sowie Apathie gezeigt werden.[11]
Bei dem seltenen erblichen Segawa-Syndrom ist die Gabe von Levodopa als Therapie unverzichtbar.[12]
Nebenwirkungen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Als Nebenwirkungen treten möglicherweise Übelkeit, Schwindel, Kreislaufprobleme, Schlafstörungen, Unruhe, Tagesmüdigkeit und Psychosen auf.[13] Bei hohen Dosen bis hin zur Überdosierung können Nebenwirkungen wie Dyskinesien oder psychische Symptome wie Schlaflosigkeit und Halluzinationen auftreten. Bei plötzlichem Absetzen kann es zu einem Levodopa-Entzugssyndrom kommen.[14]
In Pflanzen und in der Umwelt
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]In Pflanzen wirkt L-DOPA als Allelochemikalie, die das Wachstum bestimmter Pflanzenarten hemmt, und wird von wenigen Leguminosenarten wie der Ackerbohne Vicia faba und der Juckbohne Mucuna pruriens produziert und ausgeschieden.[15] Seine Wirkung hängt stark vom pH-Wert des Bodens sowie von der Reaktivität des darin enthaltenen Eisens ab.[16] Eine Studie aus dem Jahr 2025 berichtete, dass exogen zugeführtes L-DOPA in Pflanzen eine schnelle Eisenmangelreaktion auslöst, unabhängig vom Eisenversorgungsstatus.[17]
Chemische Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]L-DOPA ist gut löslich in Wasser (3,3 g/l bei 25 °C), schlecht löslich in Ethanol und unlöslich in Diethylether.
Strukturabkömmlinge
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Das am C-2 mit dem Fluorisotop 18F substituierte Derivat 18F-DOPA (Fluorodopa (18F)) wird in der Positronen-Emissions-Tomographie zur Diagnostik neuroendokriner Tumoren verwendet.[18]
Kulturelle Rezeption
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Der Film Awakenings (deutsch Zeit des Erwachens, mit Robert De Niro und Robin Williams, Regie: Penny Marshall, 1990) auf der Grundlage eines Buches von Oliver Sacks thematisiert die kurzzeitigen Therapieerfolge von Patienten der Europäischen Schlafkrankheit mit L-DOPA.
Handelsnamen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- mit Benserazid: Levobens (A), Levodopa comp (D), Levopar (D), Madopar (D, A, CH), PK-Levo (D), Restex (D, A) und weitere Generika
- mit Carbidopa: Duodopa (D, A, CH), Isicom (D), Sinemet (A, CH), Stalevo (D, A, CH), Striaton (D) und weitere Generika
- mit Carbidopa und Entacapon: Stalevo (D, A, CH)
Literatur
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Paul Foley: Beans, roots and leaves: A brief history of the pharmacological therapy of parkinsonism. In: Würzburger medizinhistorische Mitteilungen, 2003, Band 22, S. 215–234, hier S. 224–229.
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- 1 2 3 4 Datenblatt 3,4-Dihydroxy-L-phenylalanine bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 7. April 2011 (PDF).
- 1 2 European Pharmacopoeia, 9.0. 2017, S. 2892.
- ↑ The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. 14. Auflage. Merck & Co., Whitehouse Station NJ 2006, ISBN 0-911910-00-X, S. 946–947.
- ↑ Datenblatt 3,4-Dihydroxy-L-phenylalanine bei Alfa Aesar, abgerufen am 31. Juli 2010 (Seite nicht mehr abrufbar).
- ↑ J. H. Waite, M. L. Tanzer: The bioadhesive of Mytilus byssus: a protein containing L-dopa. In: Biochemical and biophysical research communications, Oktober 1980, Band 96, Nummer 4, S. 1554–1561; PMID 7447941.
- ↑ Arvid Carlsson, Margit Lindqvist, Tor Magnusson: 3,4-Dihydroxyphenylalanine and 5-hydroxytryptophan as reserpine antagonists. In: Nature, 1957, Band 180, S. 1200.
- ↑ Paul Foley: Beans, roots and leaves: A brief history of the pharmacological therapy of parkinsonism. In: Würzburger medizinhistorische Mitteilungen. Band 22, 2003, S. 215–234, hier: S. 224 f.
- ↑ WHO Model List of Essential Medicines. (PDF; 432 kB) who.int; abgerufen am 20. September 2012.
- ↑ H. Scholz, C. Trenkwalder u. a.: Levodopa for restless legs syndrome. In: Cochrane database of systematic reviews (Online), 2011, Nummer 2, S. CD005504; doi:10.1002/14651858.CD005504.pub2. PMID 21328278. (Review).
- ↑ J. I. Hoff, B. J. van Hilten, R. A. Roos: A review of the assessment of dyskinesias. In: Movement disorders, September 1999, Band 14, Nummer 5, S. 737–743, PMID 10495034.
- ↑ J. Gerlach, K. Lühdorf: The effect of L-dopa on young patients with simple schizophrenia, treated with neuroleptic drugs: a double-blind cross-over trial with Madopar and placebo. In: Psychopharmacologia. 44. Jahrgang, Nr. 1, 1975, S. 105–10, doi:10.1007/bf00421193, PMID 706 (englisch).
- ↑ Eintrag zu Dopa-responsive Dystonie, autosomal-rezessive. In: Orphanet (Datenbank für seltene Krankheiten), abgerufen am 26. November 2023.
- ↑ G. Geisslinger, S. Menzel, T. Gundermann, B. Hinz, P. Roth (Hrsg.): Mutschler Arzneimittelwirkungen. 11. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2020, S. 331 ff.
- ↑ Arzneiverordnungen. 22. Auflage. Arzneimittelkommission der Deutschen Ärzteschaft. MMI-Verlag, 2009.
- ↑ Fujii Y, Shibuya T, Yasuda T: L-3,4-Dihydroxyphenylalanine as an Allelochemical Candidate from Mucuna pruriens (L.) DC. var. utilis. In: Agricultural and Biological Chemistry. 55. Jahrgang, Nr. 2, 1991, S. 617–618, doi:10.1080/00021369.1991.10870627 (englisch).
- ↑ Hsieh EJ, Liao SW, Chang CY, Tseng CH, Wang SL, Grillet L: L-DOPA induces iron accumulation in roots of Ipomoea aquatica and Arabidopsis thaliana in a pH-dependent manner. In: Botanical Studies. 64. Jahrgang, Nr. 24, 2023, S. 617–618, doi:10.1186/s40529-023-00396-7, PMID 37620733, PMC 10449704 (freier Volltext), bibcode:2023BotSt..64...24H (englisch).
- ↑ Hsieh EJ, Rusli MH, Liao SW, Tseng CH, Chang CY, Wang SL, Yang TC, Chan YT, Shih YH, Hong CY, Grillet L: L-DOPA elicits iron deficiency response through root-to-shoot signaling and independently of the canonical regulatory pathway. In: New Phytologist. 2025, doi:10.1111/nph.70823, PMID 41408918 (englisch).
- ↑ S. Kauhanen, M. Seppänen u. a.: Fluorine-18-L-dihydroxyphenylalanine (18F-DOPA) positron emission tomography as a tool to localize an insulinoma or beta-cell hyperplasia in adult patients. ( des vom 19. Mai 2008 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. In: The Journal of clinical endocrinology and metabolism, April 2007, Band 92, Nummer 4, S. 1237–1244; doi:10.1210/jc.2006-1479. PMID 17227804.
