Digitalis -Digitalis

"Fingerhut" leitet hierher weiter. Für andere Verwendungen siehe Fingerhut (Begriffsklärung) .
Für das Medikament zur Behandlung von Herzerkrankungen siehe Digoxin . Für den Fingerhutbaum, der ähnlich aussehende Blüten hat, siehe Paulownia tomentosa .

Fingerhut
Digitalis purpurea2.jpg
Digitalis purpurea (Gewöhnlicher Fingerhut)
Wissenschaftliche Klassifikation e
Königreich: Pflanzen
Klade : Tracheophyten
Klade : Angiospermen
Klade : Eudicots
Klade : Asteroiden
Auftrag: Lamiales
Familie: Plantaginaceae
Stamm: Digitalideen
Gattung: Digitalis-
Tour. ex L.
Spezies

Über 20 Arten, siehe Text:
Digitalis lutea
Rosa Fingerhut mit Biene

Digitalis ( / ˌ d ɪ dʒ ɪ t eɪ l ɪ s / oder / ˌ d ɪ dʒ ɪ t æ l ɪ s / ) ist eine Gattung von etwa 20 Arten von krautigen mehrjährigen Pflanzen , Sträuchern und biennials , allgemein genannt Foxgloves .

Digitalis stammt aus Europa, Westasien und Nordwestafrika. Die Blüten haben eine röhrenförmige Form, werden an einer hohen Spitze produziert und variieren in der Farbe je nach Art, von lila bis rosa, weiß und gelb. Der wissenschaftliche Name bedeutet „Finger“. Die Gattung wurde traditionell in die Familie der Braunwurzgewächse , Scrophulariaceae , eingeordnet , aber phylogenetische Forschungen veranlassten Taxonomen, sie 2001 zu den Veronicaceae zu verschieben. Neuere phylogenetische Arbeiten haben sie in die stark erweiterte Familie Plantaginaceae eingeordnet .

Die bekannteste Art ist der gemeine Fingerhut Digitalis purpurea . Diese zweijährige Pflanze wird aufgrund ihrer lebendigen Blüten, deren Farben von verschiedenen violetten Schattierungen bis hin zu Rosa und reinem Weiß reichen, oft als Zierpflanze angebaut . Die Blüten können auch verschiedene Markierungen und Flecken aufweisen. Andere gartenwürdige Arten sind D. ferruginea , D. grandiflora , D. lutea und D. parviflora .

Der Begriff Digitalis wird auch für Arzneimittelzubereitungen verwendet, die Herzglykoside enthalten , insbesondere eines namens Digoxin , das aus verschiedenen Pflanzen dieser Gattung gewonnen wird. Fingerhut hat medizinische Anwendungen, ist aber auch für Menschen und andere Tiere sehr giftig und der Verzehr kann sogar zum Tod führen.

Etymologie

Braune Feder und Tinte eines Fingerhuts in Blüte
Hendrik Goltzius, Ein blühender Fingerhut, 1592, National Gallery of Art , NGA 94900

Der Gattungsname Digitalis leitet sich vom lateinischen digitus (Finger) ab. Leonhart Fuchs erfand den Namen für diese Pflanze erstmals 1542 in seinem Buch De historia stirpium commentarii insignes , basierend auf dem deutschen Volksnamen Fingerhut , der wörtlich übersetzt " Fingerhut " bedeutet, aber eigentlich " Fingerhut " bedeutet.

Der Name wird im Altenglischen als „foxes glofe/glofa“ oder „fox's glove“ aufgezeichnet . Im Laufe der Zeit verschleierten Volksmythen die wörtlichen Ursprünge des Namens und deuteten an, dass Füchse die Blumen auf ihren Pfoten trugen, um ihre Bewegungen zu verstummen, während sie heimlich ihre Beute jagten. Die bewaldeten Hänge, wo die Füchse ihre Höhlen bauten, waren oft mit giftigen Blumen bedeckt. Einige der bedrohlicheren Namen wie "Hexenhandschuh" beziehen sich auf die Giftigkeit der Pflanze.

Henry Fox Talbot (1847) schlug „Folks“-Handschuh vor, wobei „Folk“ Fee bedeutet. In ähnlicher Weise schlug RCA Prior (1863) eine Etymologie von „foxes-glew“ vor, was „Feenmusik“ bedeutet. Keiner dieser Vorschläge erklärt jedoch die altenglische Form foxes glofa .

Taxonomie

Spezies

Die Flora Europaea erkannte ursprünglich eine Reihe von Arten, die heute als Synonyme von Digitalis purpurea oder anderen angesehen werden: D. dubia , D. leucophaea , D. micrantha und D. trojana . Ab 2017 erkennt Plants of the World Online die folgenden 27 Arten (und eine Reihe von Hybriden) an:

Hybriden

Systematik

Die erste vollständige Monographie zu dieser Gattung wurde 1821 von Lindley verfasst. Er umfasste zwei Abschnitte, einen Abschnitt Isoplexis mit zwei Arten und den Hauptabschnitt Digitalis mit drei Unterabschnitten, darunter 2Y-Arten, von denen einige heute als Synonyme oder Hybriden angesehen werden .

In der letzten vollständigen Monographie der Gattung im Jahr 1965 teilte Werner die 19 anerkannten Arten in fünf Abschnitte ein (damals wurden vier Arten aus Makaronesien in die Gattung Isoplexis getrennt ):

In ihrem 2000 Buch über Digitalis , Luckner und Wichtl fortgesetzt Werner Klassifizierung der 19 Arten aufrecht zu erhalten, aber molekulare Studien in die Phylogenie der im Jahr 2004 veröffentlichten Gattung gefunden , dass , obwohl vier von Werners Abschnitten durch die Genetik unterstützt wurden, der Abschnitt Tubiflorae war polyphyletic , und dass die Arten D. lutea und D. viridiflora in die Sektion Grandiflorae eingeordnet werden sollten . Diese Studie sowie eine Reihe anderer Studien, die zu dieser Zeit veröffentlicht wurden, vereinten die Gattung Isoplexis mit Digitalis , wodurch die Zahl der Arten auf 23 erhöht wurde.

Peter Hadland Davis , ein Experte für die Flora der Türkei , hatte in seinen Werken eine andere Umschreibung verwendet als Werner und erkannte acht Arten im Land. Eine molekular-phylogenetische Studie aus dem Jahr 2016 zu den Verwandtschaftsbeziehungen der türkischen Arten in der Sektion Globiflorae zielte darauf ab, diese Diskrepanz auszugleichen und stellte fest, dass die von Davis vorgeschlagene Klassifizierung weitgehend korrekt war: Globiflorae enthielt als verschiedene Arten D. cariensis , D. ferruginea , D. lamarckii , D. lanata und D. nervosa , und D. trojana wurde im infraspezifischen Rang als D. lanata subsp. Trojaner . Diese Studie listete 23 Arten auf: D. transiens , D. cedretorum , D. ikarica und D. fuscescens wurden nicht erwähnt. D. parviflora und D. subalpina wurden in dieser Studie nicht getestet, aber die Studie von 2004 fand diese beiden Arten innerhalb der Sektion Globiflorae .

Ökologie

Ein Stück Digitalis purpurea in Seattle

Larven des Fingerhutmopses , einer Motte, verzehren die Blüten des Fingerhuts als Nahrung. Andere Arten von Lepidoptera fressen die Blätter, einschließlich der kleineren gelben Unterflügel .

Verwendet

Herz

Digitalis ist ein Beispiel für eine Droge, die aus einer Pflanze gewonnen wurde, die früher von Kräuterkundigen verwendet wurde ; Kräuterkundige haben seine Verwendung wegen seiner geringen therapeutischen Breite und der Schwierigkeit, die Menge des Wirkstoffs in pflanzlichen Präparaten zu bestimmen, weitgehend aufgegeben . Nachdem die Nützlichkeit von Digitalis bei der Regulierung des menschlichen Pulses verstanden wurde, wurde es für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt, einschließlich der Behandlung von Epilepsie und anderen Anfallsleiden, die heute als ungeeignete Behandlungen angesehen werden.

Eine Gruppe von Arzneimitteln, die aus Fingerhutpflanzen gewonnen werden, wird Digitalin genannt . Die Verwendung von D. purpurea- Extrakt, der Herzglykoside enthält, zur Behandlung von Herzerkrankungen wurde erstmals 1785 in der englischsprachigen medizinischen Literatur von William Withering beschrieben , was als Beginn der modernen Therapeutik gilt. In der modernen Medizin wird Digitalis (meist Digoxin ) aus D. lanata gewonnen . Es wird verwendet, um die Kontraktilität des Herzens zu erhöhen (es ist ein positiv inotropes Mittel ) und als Antiarrhythmikum zur Kontrolle der Herzfrequenz, insbesondere bei unregelmäßigem (und oft schnellem) Vorhofflimmern . Daher wird Digitalis häufig Patienten mit Vorhofflimmern verschrieben, insbesondere wenn bei ihnen eine kongestive Herzinsuffizienz diagnostiziert wurde . Digoxin wurde 1998 von der Food and Drug Administration auf der Grundlage prospektiver, randomisierter Studien und klinischer Studien nach den geltenden Vorschriften für Herzinsuffizienz zugelassen. Es wurde auch zur Kontrolle der ventrikulären Ansprechrate bei Patienten mit Vorhofflimmern zugelassen. Die Richtlinien des American College of Cardiology/American Heart Association empfehlen Digoxin bei symptomatischer chronischer Herzinsuffizienz für Patienten mit eingeschränkter systolischer Funktion, Erhaltung der systolischen Funktion und/oder Frequenzkontrolle bei Vorhofflimmern mit schneller ventrikulärer Reaktion. Die Richtlinien der Heart Failure Society of America für Herzinsuffizienz geben ähnliche Empfehlungen. Trotz der relativ jungen Zulassung durch die Food and Drug Administration und der Leitlinienempfehlungen ist die therapeutische Anwendung von Digoxin bei Patienten mit Herzinsuffizienz rückläufig – wahrscheinlich auf mehrere Faktoren zurückzuführen. Der Hauptfaktor ist die neuere Einführung mehrerer Medikamente, die in randomisierten kontrollierten Studien gezeigt wurden, um die Ergebnisse bei Herzinsuffizienz zu verbessern. Sicherheitsbedenken hinsichtlich eines vorgeschlagenen Zusammenhangs zwischen der Digoxin-Therapie und einer in Beobachtungsstudien beobachteten erhöhten Sterblichkeit könnten zum Rückgang des therapeutischen Einsatzes von Digoxin beigetragen haben, jedoch zeigte eine systematische Überprüfung von 75 Studien mit einer Nachbeobachtung von vier Millionen Patientenjahren, dass bei richtig konzipiertem randomisierten kontrollierten Studien war die Mortalität bei Patienten, die Digoxin erhielten, nicht höher als bei Patienten, die Placebo erhielten.

Variationen

Digitalis purpurea – hellviolett

Eine Gruppe pharmakologisch wirksamer Verbindungen wird hauptsächlich aus den Blättern des zweiten Wachstumsjahres gewonnen und wird in reiner Form mit gebräuchlichen chemischen Namen wie Digitoxin oder Digoxin oder mit Markennamen wie Crystodigin bzw. Lanoxin bezeichnet. Die beiden Medikamente unterscheiden sich darin, dass Digoxin eine zusätzliche Hydroxylgruppe an der C-3-Position des B-Rings (angrenzend an das Pentan) besitzt. Dies führt dazu, dass Digoxin eine Halbwertszeit von etwa einem Tag hat (und bei eingeschränkter Nierenfunktion zunimmt), während die von Digitoxin etwa 7 Tage beträgt und von der Nierenfunktion nicht beeinflusst wird. Beide Moleküle enthalten ein Lacton und einen sich dreifach wiederholenden Zucker, der als Glykosid bezeichnet wird .

Wirkmechanismus

Digitalis wirkt, indem es die Natrium-Kalium-ATPase hemmt . Dies führt zu einer erhöhten intrazellulären Konzentration von Natriumionen und damit zu einem verringerten Konzentrationsgradienten über die Zellmembran. Dieser Anstieg des intrazellulären Natriums bewirkt, dass der Na/Ca-Austauscher das Potential umkehrt, dh den Übergang vom Pumpen von Natrium in die Zelle im Austausch für das Pumpen von Calcium aus der Zelle zu dem Pumpen von Natrium aus der Zelle im Austausch für das Pumpen von Calcium in die Zelle. Dies führt zu einem Anstieg der zytoplasmatischen Calciumkonzentration, was die Kontraktilität des Herzens verbessert. Unter normalen physiologischen Bedingungen stammt das zytoplasmatische Calcium, das bei Herzkontraktionen verwendet wird, aus dem sarkoplasmatischen Retikulum , einer intrazellulären Organelle, die Calcium speichert. Menschliche Neugeborene, einige Tiere und Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz haben keine gut entwickelten und voll funktionsfähigen sarkoplasmatischen Retikula und müssen sich auf den Na/Ca-Austauscher verlassen, um das gesamte oder einen Großteil des zytoplasmatischen Kalziums bereitzustellen, das für die Herzkontraktion erforderlich ist. Dazu muss zytoplasmatisches Natrium seine typische Konzentration überschreiten, um eine Potentialumkehr zu begünstigen, die bei menschlichen Neugeborenen und einigen Tieren in erster Linie durch eine erhöhte Herzfrequenz natürlich auftritt; bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz tritt sie durch die Gabe von Digitalis auf. Als Folge der erhöhten Kontraktilität wird das Schlagvolumen erhöht. Letztlich erhöht Digitalis das Herzzeitvolumen (Herzzeitvolumen = Schlagvolumen x Herzfrequenz). Dies ist der Mechanismus, der dieses Medikament zu einer beliebten Behandlung von kongestiver Herzinsuffizienz macht, die durch ein niedriges Herzzeitvolumen gekennzeichnet ist.

Digitalis hat auch eine vagale Wirkung auf das parasympathische Nervensystem und wird als solches bei reentry kardialer Arrhythmien und zur Verlangsamung der ventrikulären Frequenz bei Vorhofflimmern verwendet . Die Abhängigkeit von der vagalen Wirkung führt dazu, dass Digitalis nicht wirksam ist, wenn ein Patient einen hohen Sympathikusantrieb hat , was bei akut Erkrankten der Fall ist, und auch bei körperlicher Anstrengung.

Digoxigenin

Digoxigenin (DIG) ist ein Steroid, das in den Blüten und Blättern von Digitalis- Arten vorkommt und aus D. lanata gewonnen wird . Digoxigenin kann als molekulare Sonde verwendet werden , um mRNA in situ nachzuweisen und DNA, RNA und Oligonukleotide zu markieren . Es kann durch chemische Modifikationen leicht an Nukleotide wie Uridin angeheftet werden . DIG-Moleküle sind oft mit Nukleotiden verknüpft; DIG-markiertes Uridin kann dann über in vitro- Transkription in RNA eingebaut werden . Sobald die Hybridisierung stattfindet, kann RNA mit dem eingebauten DIG-U mit anti-DIG- Antikörpern, die an alkalische Phosphatase konjugiert sind, nachgewiesen werden . Um die hybridisierten Transkripte aufzudecken, kann ein Chromogen verwendet werden, das mit der alkalischen Phosphatase reagiert, um einen farbigen Niederschlag zu erzeugen.

Toxizität

Hauptartikel: Digoxinvergiftung
Digitalis purpurea Zeichnungen von Franz Köhler

Je nach Art kann die Digitalispflanze mehrere tödliche physiologische und chemisch verwandte Herz- und Steroidglykoside enthalten. So haben sich die Digitalis-Pflanzen mehrere, unheimlichere Namen verdient: Totenglocken und Hexenhandschuhe.

Digitalisintoxikation, bekannt als Digitalismus , resultiert aus einer Überdosierung von Digitalis und führt zu Magen-Darm-Störungen und -Schmerzen, starken Kopfschmerzen, Übelkeit , Erbrechen und Durchfall , Herzrhythmusstörungen sowie manchmal zu Xanthopsie (Gelbsucht oder Gelbsucht). Die Giftstoffe können über die Haut oder oral aufgenommen werden; Frühe Symptome des Digitalismus sind Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Bauchschmerzen, wilde Halluzinationen, Delirium und starke Kopfschmerzen. Abhängig von der Schwere der Toxikose kann das Opfer später einen unregelmäßigen und langsamen Puls, Zittern , verschiedene zerebrale Störungen, insbesondere visueller Natur (ungewöhnliche Farbbilder (siehe Xanthopsie ) mit gelblich bis grün erscheinenden Objekten und blauen Lichthöfen um Lichter)) erleiden. , Krämpfe und tödliche Herzstörungen. Andere okulotoxische Wirkungen von Digitalis sind generalisiertes verschwommenes Sehen sowie das Auftreten verschwommener Umrisse („Halos“). Andere Dinge, die erwähnt werden, sind erweiterte Pupillen, Sabbern, Schwäche, Kollaps, Krampfanfälle und sogar der Tod. Da eine häufige Nebenwirkung von Digitalis eine Verringerung des Appetits ist, haben einige Personen das Medikament als Hilfsmittel zur Gewichtsabnahme verwendet.

Eine Digitalis-Vergiftung kann je nach Dosis und Herzzustand einen Herzblock und entweder Bradykardie (verringerte Herzfrequenz) oder Tachykardie (erhöhte Herzfrequenz) verursachen. Die elektrische Kardioversion (zum "Schockieren" des Herzens) ist bei Kammerflimmern bei Digitalis-Toxizität generell nicht angezeigt, da sie die Rhythmusstörungen verstärken kann. Darüber hinaus kann das klassische Medikament der Wahl bei Kammerflimmern im Notfall Amiodaron die durch Digitalis verursachten Herzrhythmusstörungen verschlimmern, weshalb das Medikament der zweiten Wahl Lidocain häufiger verwendet wird.

Die gesamte Pflanze ist giftig (einschließlich der Wurzeln und Samen). Die Sterblichkeit ist selten, aber es gibt Fallberichte. Die meisten Pflanzenexpositionen treten bei Kindern unter sechs Jahren auf und sind in der Regel unbeabsichtigt und ohne assoziierte signifikante Toxizität. Schwerwiegendere Toxizität tritt bei absichtlicher Einnahme durch Jugendliche und Erwachsene auf.

In einigen Fällen wird Fingerhut mit der relativ harmlosen Pflanze Beinwell ( Symphytum ) verwechselt , die manchmal zu einem Tee aufgebrüht wird, mit fatalen Folgen. Bei anderen tödlichen Unfällen trinken Kinder das Wasser in einer Vase mit Digitalispflanzen. Das Trocknen verringert die Toxizität der Pflanze nicht. Die Pflanze ist giftig für Tiere, einschließlich aller Klassen von Nutztieren und Geflügel sowie Katzen und Hunden.

Wissenswertes

Laut Spekulationen von 1981 könnte Vincent van Goghs "Gelbe Periode" von Digitalis beeinflusst worden sein, da sie zu dieser Zeit als Therapie zur Kontrolle der Epilepsie vorgeschlagen wurde, und es gibt zwei Gemälde des Künstlers, auf denen die Pflanze vorhanden ist. Andere Studien stellten dies sofort in Frage: Es gibt eine Vielzahl anderer möglicher Erklärungen für van Goghs Palettenwahl, es gibt keine Hinweise darauf, dass van Gogh das Medikament jemals gegeben oder von seinem Arzt verschrieben hat, er wurde getestet und hatte keine Xanthopsie, und in seinen vielen briefen der zeit macht er deutlich, dass ihm die farbe gelb einfach gefallen hat, sie aber ein beliebtes konzept geblieben ist.

In der amerikanischen Fernseh-Krimiserie Columbo wird Digitalis häufig als Droge zur Ermordung von Opfern verdächtigt.

Verweise

Externe Links