Hirudin ist eine Verbindung, die von medizinischen Blutegeln hergestellt wird und die Fähigkeit des Körpers zur Bildung von Blutgerinnseln beeinträchtigt. Blutegel werden seit Jahrhunderten in der Medizin verwendet. Derzeit werden sie bei verschiedenen Erkrankungen eingesetzt, die von der Entfernung von Blutgerinnseln profitieren. Eine solche Antikoagulation beinhaltet die Hemmung des Proteins Thrombin, das die Bildung von Blutgerinnseln katalysiert. Die Verwendung von lebenden Blutegeln riskiert das Einbringen von Bakterien in die Wunde, und Hirudin wird im Allgemeinen allein verwendet, um die Blutgerinnung zu verhindern.
Medizinische Blutegel, Hirudo medicinalis, produzieren in ihren Speicheldrüsen eine Reihe von Verbindungen, die den Prozess des Aderlasses von ihren Wirten unterstützen, der als Hirudotherapie bekannt ist. Sie produzieren Anästhetika, so dass der Wirt es weniger wahrscheinlich bemerken wird, wenn der Blutegel an ihnen haftet. In der Mischung sind auch Verbindungen enthalten, die die Blutgerinnung verhindern, damit es freier in den Blutegel fließt. Das Blut bleibt auch nach der Ablösung des Blutegels ungeklumpt. Die Verwendung lebender Blutegel zur Antikoagulation hat einige Nachteile, da sie Bakterien in die Wunde einbringen können.
Die für die Antikoagulation am spezifischste Verbindung im Speichel ist das Peptid Hirudin. Dies ist eine Kette von 65 Aminosäuren, die erstmals 1884 entdeckt wurde. Erst 1976 wurde die Struktur bestimmt. Blutegel haben nur eine geringe Menge dieser Verbindung in ihrem Speichel, und es gibt mehrere verschiedene Formen von Hirudin, die miteinander vermischt werden. Der größte Teil der reinen medizinisch verwendeten Verbindung wird aus gentechnisch veränderten Peptiden gewonnen.
Die Blutgerinnung beinhaltet die Umwandlung von löslichem Protein namens Fibrinogen in das unlösliche Netzfibrin. Diese Reaktion wird durch ein Enzym namens Thrombin katalysiert, das eine Protease ist und andere Proteine spalten kann. Wenn Thrombin inaktiviert wird, bildet sich kein Fibrin und das Blut gerinnt nicht mehr.
Es gibt verschiedene Arten von Thrombin. Hirudin inaktiviert nur den Thrombintyp, der für Fibrinogen am spezifischsten ist, und ist daher die wirksamste Verbindung, die Thrombin hemmt. Es ist noch spezifischer als der körpereigene Thrombininhibitor Antithrombin III.
Zu den Bedingungen, die von einer Antikoagulationsbehandlung profitieren, gehören Krampfadern und genetische Erkrankungen, bei denen das Blut zu stark gerinnt. Hirudin kann auf Thrombin einwirken, das ein Netz gebildet hat und zu einem Gerinnsel geworden ist. Der Zustand solcher Gerinnsel in den Blutgefäßen wird als Thrombose bezeichnet. Dieses Peptid kann sogar auf komplexiertes Thrombin einwirken, und diese Fähigkeit gibt ihm einen Vorteil gegenüber dem Medikament Heparin, das auch als Antikoagulans verwendet wird.