Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vielversprechender Wirkstoff für Herz-Kreislauf-Patienten

16.07.2014

Bessere Durchblutung, ein niedriger Blutdruck und ein kräftiges Herz – diese vielversprechenden Effekte haben Wissenschaftler der FAU bei einem bisher wenig beachteten Wirkstoff nachweisen können.

Die Entdeckung nährt Hoffnung auf ein neues Medikament für Patienten mit fortgeschrittener Herz-Kreislauf-Schwäche, denn die Substanz verbinde Wirkungen, wie sie sich jeder behandelnde Arzt nur wünschen kann, sagt einer der Studienleiter, Prof. Dr. Peter W. Reeh. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen haben die Forscher jetzt im Fachportal Nature Communications veröffentlicht.

Der verheißungsvolle Wirkstoff ist Nitroxyl, kurz: HNO, das auf chemischem Wege ein Netz feinster Nervenfasern stimuliert, welches den ganzen Körper durchzieht und auch Herz und Blutgefäße umrankt. Diese so genannten Nozizeptoren erweisen den Geweben des Körpers unentbehrliche Dienste. Sie regeln die Durchblutung und die Durchlässigkeit der Blutgefäßwände, steuern die Regeneration und rufen bei Bedarf Abwehrzellen herbei. Außerdem signalisieren sie drohenden und tatsächlichen Schaden und können, wenn kräftig erregt, Schmerz auslösen.

Stärkster bekannter Gefäßerweiterer und Blutdrucksenker

Diese Funktionen werden von Neuropeptiden ausgeübt, kurzlebigen Signalstoffen, die von den Nervenfasern freigesetzt werden, wenn sie gereizt werden. Einer der Signalstoffe, kurz: CGRP, ist der am stärksten und längsten wirkende Gefäßerweiterer und damit Blutdrucksenker, den man kennt. Außerdem wirkt CGRP am Herzen und steigert seine Schlagkraft und Durchblutung.

„Das sind überaus wünschenswerte Eigenschaften für ein Medikament bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Doch als Arzneistoffe sind Peptide wie CGRP ungeeignet, weil sie immer gespritzt werden müssten und schnell abgebaut werden“, erläutert Professor Reeh. Doch wie wäre es, wenn man die unzähligen Nervenfasern, die ohnehin ständig kleine Mengen CGRP abgeben, dazu bringen könnte, mehr davon freizusetzen? Natürlich ohne Schmerz zu erzeugen. Dieser Frage ist das FAU-Forscherteam weiter nachgegangen.

Wie viel von dem durchblutungsfördernden CGRP freigesetzt wird, steuert ein Rezeptor namens TRPA1. Das ist ein universeller chemischer Sensor, der auf zahllose körpereigene und fremde Stoffe anspricht, darunter viele aus Gewürzpflanzen wie Knoblauch, Senf, Meerrettich. Rötung und Erwärmung sind eine typische Wirkung, wenn der Sensor stimuliert wird, ebenso wie brennender Schmerz.

TRPA1 reagiert aber auch auf die Kombination von Stickstoffmonoxid (NO) und Schwefelwasserstoff (H2S), wie die Erlanger Forscher jetzt herausgefunden haben. Beide Gase sind eigentlich giftig, im Körper als Signalstoffe jedoch unentbehrlich.

Die Chemiker im Team konnten mit Hilfe eines neuen Fluoreszenzfarbstoffes und spezieller elektrochemischer Messungen beobachten, dass beide Substanzen miteinander reagieren und dabei Nitroxyl (HNO) entsteht. Über komplexe chemische Reaktionen aktiviert der Stoff den TRPA1-Sensor und entfaltet seine Wirkung auf das Herz-Kreislauf-System.

Besonders wirksam bei Entzündungen, Diabetes oder Infarkt

Der große Vorteil: Als Medikament verabreicht würde Nitroxyl im ganzen Körper zur Wirkung kommen, im Gehirn, in Nerven, im Herzen, im Darm und in den Hirnhäuten – dort trägt übermäßig freigesetztes CGRP allerdings auch zu Kopfschmerz bei Migräne bei. Besonders wirksam dürfte HNO sein, wenn sich Gewebe in oxidativem Stress befinden wie bei Entzündung, Diabetes oder nach Infarkt.

Noch existiert kein Präparat, das gleichmäßig über längere Zeit HNO freisetzt. Allerdings gibt es Medikamente, die NO freisetzen, und an solchen, die H2S liefern, wird gearbeitet. Die Erlanger Forschergruppe nährt mit ihrer Publikation Hoffnung auf solche Arzneimittel, zeigt aber gleichzeitig Grenzen auf: „Nitroxyl kann auch Entzündung und Schmerz fördern. Wie immer wird es eine Frage der Dosierung sein“, betont Professor Reeh.

Die Untersuchung wurde gefördert im Rahmen des Projekts „Medicinal Redox Inorganic Chemistry“ der Emerging Fields Initiative (EFI) der FAU, Sprecherin Prof. Dr Ivana Ivanovic-Burmazovic, Lehrstuhl für Bioanorganische Chemie. In dem Projekt arbeiten medizinische Institute und Kliniken mit dem Department Chemie der FAU sowie Partnern im Ausland zusammen.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Peter W. Reeh
Tel.: 09131/85-22228
reeh@physiologie1.uni-erlangen.de

doi:10.1038/ncomms5381
Mirjam Eberhardt, Maria Dux, Barbara Namer,Jan Miljkovic, Nada Cordasic, Christine Will, Tatjana I. Kichko, Jeanne de la Roche, Michael Fischer, Sebastián A. Suárez, Damian Bikiel, Karola Dorsch, Andreas Leffler, Alexandru Babes, Angelika Lampert, Jochen K. Lennerz, Johannes Jacobi, Marcelo A. Martí, Fabio Doctorovich, Edward D. Högestätt, Peter M. Zygmunt, Ivana Ivanovic-Burmazovic, Karl Messlinger, Peter Reeh & Milos R. Filipovic

Blandina Mangelkramer | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.fau.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Wehrhaft gegen aggressiven Sauerstoff - Metalloxid-Nickelschaum-Elektroden in der Wasseraufspaltung
25.04.2017 | Universität Ulm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen