Gesundheit

Nitroglycerin fürs Herz: Neue Erkenntnisse zur gefäßweitenden Wirkung

Nitroglycerin ist bekannt als der explosive Bestandteil des Dynamits. Als Wirkstoff in Mundsprays oder Pflaster kann es im Körper Stickstoffmonoxid (NO) freisetzen, wodurch die Blutgefäße erweitert werden.

Nitroglycerin fürs Herz: Neue Erkenntnisse zur gefäßweitenden Wirkung SN/bilderbox/erwin wodicka
Symbolbild.

Und das wiederum bewirkt eine Erleichterung für Patienten mit verengten Herzkranzgefäßen. Forscher aus Graz und Bochum haben Einblicke in den Mechanismus der Umsetzung von Nitroglyzerin durch das Enzym ALDH2 geliefert.

Ein Gefühl von Enge im Brustraum und stechende Schmerzen sind charakteristische Symptome bei Patienten mit verengten Herzkranzgefäßen. Kurzfristig können sogenannte NO-Pharmaka wie Nitroglycerin bzw. Glyceryltrinitrat (GNT) - wie der Wirkstoff auch genannt wird - für Entspannung bei solchen Angina-Pectoris-Anfällen sorgen. Die Forscher aus dem Team von Bernd Mayer vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften haben entdeckt, dass das Enzym Aldehyd-Dehydrogenase 2 (ALDH2) ohne Beteiligung weiterer Prozesse im Körper aus Nitroglycerin das notwendige NO für die Gefäßerweiterung freisetzen kann. Ihre Erkenntnisse haben sie in der jüngsten Ausgabe des Journal of Biological Chemistry veröffentlicht, wie die Universität am Montag hinwies.

In den vergangenen Jahrzehnten entpuppte sich Stickstoffmonoxid (NO), das in den Zellen des menschlichen Körpers selbst gebildet werden kann, als ein wichtiger Botenstoff, der u.a. bei der Regulierung des Blutflusses eine wichtige Funktion spielt. Für die Erkenntnis wurde bereis 1998 der Medizin-Nobelpreis an Robert F. Furchgott, Ferid Murad und Louis Ignarro verliehen. Wenig später konnten Forscher aufklären, dass das Enzym ALDH2 bei der Bio-Aktivierung des Nitroglycerins offenbar eine wesentliche Rolle spielt. Diese erfüllt im menschlichen Körper jedoch auch andere Aufgaben, wie u.a. den Abbau von toxischen Alkoholprodukten. Die Grazer Forscher haben sich bereits vor Jahren mithilfe von massenspektrometrischen Untersuchungen ein Bild davon machen können, wie das Enzym auf GNT einwirkt und haben die dreidimensionale Struktur der ALDH2 im Komplex mit Nitroglycerin sichtbar gemacht.

Während der Reaktion wird Stickstoffmonoxid gebildet, welches den gefäßerweiternden Effekt vermittelt. Allerdings blieb unklar, in welchem Ausmaß das Enzym dafür verantwortlich ist. "Um das zu überprüfen, haben wir eine Mutante der ALDH2 hergestellt, die anders als das multifunktionale Enzym, ausschließlich NO bildet", erklärte Mayer. Anschließend spritzten die Wissenschafter GTN gemeinsam mit der ALDH2-Mutante in glatte Muskelzellen, denen natürliche ALDH2 fehlte.

Zur Messung haben die Forscher auf neu entwickelte, hochgenaue NO-Biosensoren, die direkt auf NO-Veränderungen in einzelnen Zellen reagieren, zurückgegriffen. Dabei zeigte sich: "Die Mutante reichte für die NO-Freisetzung aus", berichteten die Pharmakologen. Damit sei erstmals nachgewiesen worden, dass die gefäßerweiternde Wirkung von Nitroglyzerin durch die direkte Bildung von NO durch ALDH2 vollständig erklärt ist, so die Autoren.

Weiterhin bestehend bleibt ein Problem: Nitroglycerin verliert seine Wirksamkeit, wenn man es länger als 24 Stunden verabreicht - ein Phänomen, das als Nitrat-Toleranz bezeichnet wird, wie Mayer gegenüber der APA schilderte. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass der Aktivitätsverlust des Enzyms, hauptverantwortlich für das Eintreten der Toleranz ist. An dieser Frage wollen die Grazer Forscher weiterarbeiten. Fernziel der Forscher ist es, die vorhandenen Präparate zu optimieren.

Quelle: APA

Aufgerufen am 20.09.2018 um 01:00 auf https://www.sn.at/leben/gesundheit/nitroglycerin-fuers-herz-neue-erkenntnisse-zur-gefaessweitenden-wirkung-867091

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