Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Rezeptor für die Kontrolle des Blutdrucks entdeckt

15.07.2015

P2Y2-Rezeptor auf Blutgefäßzellen ist ein zentrales Element der Regulationskette

Hoher Blutdruck ist ein zentraler Faktor bei der Entstehung vieler Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben nun einen neuen Regulationsmechanismus entschlüsselt, der bei der Entstehung des Bluthochdrucks beteiligt sein könnte: Die physikalischen Kräfte des fließenden Blutes aktivieren einen Rezeptor auf der Oberfläche der Gefäßinnenwand. Über eine Reaktionskette führt dies schließlich zur Absenkung des Blutdrucks.


Die Wand eines Blutgefäßes besteht aus verschiedenen Schichten, von denen jede eine besondere Aufgabe hat. Die Mikroskopaufnahme eines Querschnitts zeigt die dünne, innere Zellschicht (Endothel; grün) sowie die Gefäßmuskelzellen (rot). Zellkerne sind blau angefärbt.

© MPI f. Herz- und Lungenforschung

Es sind zwar eine Reihe von Faktoren bekannt, die einen Einfluss auf den Blutdruck haben, die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind aber bislang nur lückenhaft erforscht. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass die Kontrolle des Blutdrucks eine der komplexesten Steuerungsfunktionen des Körpers ist.

Die Höhe des Blutdrucks wird vor allem über bestimmte Arterien, sogenannte Widerstandsgefäße, reguliert. Ziehen diese Gefäße sich zusammen und verkleinern ihren Durchmesser, erhöht sich der Blutdruck. Umgekehrt führt ein Entspannen der Gefäße zu einem niedrigeren Blutdruck.

Der tatsächliche Spannungszustand der Blutgefäße wird durch die Muskelzellen in der Gefäßwand reguliert. Dabei beeinflussen nicht nur systemisch wirkende Faktoren die Gefäßmuskulatur, sondern es gibt auch lokal wirkende Komponenten.

„Seit langem ist bekannt, dass die durch den Blutstrom verursachten physikalischen Scherkräfte auf die innere Schicht der Gefäßwand, die sog. Endothelzellen, einwirken und dadurch den Spannungszustand der Blutgefäße herabsetzen“, sagt Stefan Offermanns, Direktor der Abteilung Pharmakologie am Max-Planck-Institut.

Wie dies genau geschieht, ist nicht bekannt. Möglicherweise nehmen sogenannte Mechanorezeptoren auf der Zelloberfläche den Reiz auf und produzieren daraufhin ein als ATP bezeichnetes Molekül. Am Ende einer Reihe bislang nur ansatzweise verstandener Zwischenschritte produzieren die Endothelzellen Stickstoffmonoxid. Dieses wiederum entspannt die Gefäßmuskulatur und senkt so den Blutdruck ab. Funktioniert dieser Vorgang nicht oder nur abgeschwächt, kann das die Ursache für erhöhten Blutdruck sein.

Unter Federführung der Max-Planck-Forscher konnten nun in einer Studie wesentliche Teile des Mechanismus aufgeklärt werden, der zur Freisetzung von Stickstoffmonoxid und damit zur Senkung des Blutdrucks führt. „Nachdem wir in Zellkulturversuchen Hinweise gefunden hatten, dass eine bestimmte Andockstelle für ATP, der sog. P2Y2-Rezeptor, im Zentrum des Regelmechanismus steht, schalteten wir diesen Rezeptor in Mäusen gezielt aus“, so Offermanns.

In der Tat stieg daraufhin der Blutdruck bei diesen Mäusen mit inaktiviertem P2Y2-Rezeptor im Verlauf weniger Tage an. „Der auf ATP ansprechende P2Y2-Rezeptor ist das Schlüsselprotein. Er wird über die Scherkräfte des fließenden Blutes indirekt aktiviert. Am Ende der Reaktionskaskade, deren Komponenten wir in weiteren Versuchen ebenfalls identifizieren konnten, wird Stickstoffmonoxid gebildet, wodurch sich die Gefäßwand entspannt und der Blutdruck sinkt“, erläutert Offermanns.

Die Bad Nauheimer Wissenschaftler glauben, dass die Erkenntnisse der Studie von großem klinischem Interesse sind. „Wir wollen untersuchen, inwieweit Störungen bei diesem zentralen Blutdruckregulationsprinzip für die Entstehung von Gefäßkrankheiten wie dem Bluthochdruck und der Atherosklerose mit verantwortlich sind“, so Offermanns. Das Wissen über dieses Prinzip könnte zukünftig für Prophylaxe und Therapie des Bluthochdrucks genutzt werden.


Ansprechpartner

Prof. Dr. Stefan Offermanns
Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
Telefon: +49 6032 705-1202

Fax: +49 6032 705-1204

E-Mail: stefan.offermanns@mpi-bn.mpg.de


Dr. Matthias Heil
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
Telefon: +49 6032 705-1705

Fax: +49 6032 705-1704

E-Mail: matthias.heil@mpi-bn.mpg.de


Originalpublikation
Shengpeng Wang, András Iring, Boris Strilic, Julián Albarrán Juárez, Harmandeep Kaur, Kerstin Troidl, Sarah Tonack, Joachim C. Burbiel, Christa E. Müller, Ingrid Fleming, Jon O. Lundberg, Nina Wettschureck, Stefan Offermanns

P2Y2 and Gq/G11 control blood pressure by mediating endothelial mechanotransduction.

The Journal of Clinical Investigation; 13. Juli 2015 (doi:10.1172/JCI81067)

Prof. Dr. Stefan Offermanns | Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/9322463/bluthochdruck-rezeptor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Computermodell weist den Weg zu effektiven Kombinationstherapien bei Darmkrebs
13.12.2017 | Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg

nachricht Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen
12.12.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten