Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Suche nach einem Therapieansatz gegen Lungenhochdruck

18.07.2008
Wissenschaftler identifizieren einen Rezeptor, der an der Entstehung von Lungenhochdruck beteiligt ist

Noch vor gut einem Jahrzehnt verlief die Lungenhochdruck-Erkrankung fast immer tödlich. Wenn überhaupt, konnte nur eine Lungentransplantation helfen. Inzwischen stehen verschiedene Therapieverfahren zur Verfügung, doch diese lindern nur Symptome und bekämpfen nicht die Ursache. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim und der Justus-Liebig-Universität in Giessen haben nun einen Rezeptor identifiziert, der an der Entstehung des Lungenhochdrucks beteiligt ist und einen Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer Therapien darstellen könnte. (American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 15. Juli 2008)


Die Abbildung zeigt einen Gewebeschnitt durch Lungenarterien von Ratten, bei denen über einen Zeitraum von vier Wochen pharmakologisch Lungenhochdruck ausgelöst wurde. Die braune Färbung im linken Schnitt weist auf das Vorhandensein von EP4-Rezeptoren hin. Dagegen ist die Expression der IP-Rezeptoren stark reduziert (rechts). Das Forscherteam schließt daraus, dass die EP4- und nicht die IP-Rezeptoren der Anknüpfpunkt für die Behandlung des Lungenhochdrucks mit Prostanoiden sind.
Bild: MPI für Herz- und Lungenforschung

Ursache für die auch als arterielle pulmonale Hypertonie bezeichnete Krankheit, die verhältnismäßig häufig bei jungen Menschen vorkommt, sind chronische Umbauprozesse in der Wand der Lungenarterien: Die Zellen der Gefäßwand teilen sich unkontrolliert, was zu einer Zunahme der Wanddicke und damit einer Verengung der Gefäße führt. Die Folge ist eine krankhafte Steigerung des Blutdrucks in den Lungengefäßen. Auslöser für die Verdickung der Gefäßwände ist unter anderem ein zu niedriger Prostazyklin-Spiegel im Blut der Patienten. "Diese Substanz ist aber für die Gefäßerweiterung zuständig", sagt Ralph Schermuly, Arbeitsgruppenleiter in der Abteilung von Werner Seeger am Max-Planck-Institut in Bad Nauheim.

Fehlt dieses natürliche Prostanoid, so werden die Gefäße eng gestellt. Herkömmliche Medikamente, in der Regel verschiedene Prostanoide, bewirken durch Erweiterung der Lungengefäße eine Absenkung des Blutdrucks und verbessern so den Gasaustausch in der Lunge. Allerdings sei der Wirkmechanismus noch immer umstritten, so Schermuly. Bisher ging man davon aus, dass die Regulation des Gefäßtonus (Spannungszustand der Gefäßwand) über eine spezifische Andockstelle, den Prostazyklin- bzw. IP-Rezeptor abläuft. Die Bad Nauheimer Forscher konnten das nun in ihrer Studie widerlegen: Sie stellten fest, dass der Rezeptor - sowohl bei Patienten selbst als auch im Tiermodell - herunterreguliert ist, also im Falle des Lungenhochdrucks gar nicht ausreichend zur Verfügung steht.

Das Forscherteam suchte daraufhin nach einem alternativen Rezeptor. Fündig wurden sie wiederum sowohl bei Patienten als auch im Tierexperiment: Die Expression des EP4-Rezeptors, ebenfalls eine wichtige Andockstelle für die Prostanoide, ist im Gegensatz zum IP-Rezeptor bei der Lungenhochdruckerkrankung nicht vermindert und steht deshalb als Bindungspartner für den Wirkstoff weiter uneingeschränkt zur Verfügung. Zudem konnten die Wissenschaftler mit Hilfe eines pharmakologischen Experiments an glatten Ratten-Gefäßmuskelzellen den zugrunde liegenden Mechanismus identifizieren: "Das Andocken des Prostanoids an den EP4-Rezeptor führt zu einem Anstieg einer wichtigen regulatorischen Verbindung, des cAMP", erklärt Schermuly. Zyklisches Adenosin-Monophosphat (cAMP) ist an der Regulation der Aktivität glatter Muskelzellen beteiligt - eine Erhöhung seiner Konzentration zieht eine Erweiterung der Blutgefäße nach sich. "Und das ermöglicht dann eine Verringerung des Blutdrucks", resümiert Schermuly.

Der Grund dafür, dass herkömmliche Prostanoide trotz des offensichtlich Mangels an Andockstellen einen therapeutischen Effekt haben, könnte darauf zurückzuführen sein, dass sie auch andere Prozesse beeinflussen: "Denkbar wäre ein antithrombitischer Effekt oder auch die Möglichkeit, dass weniger stark geschädigte Gefäße mit mehr Rezeptoren noch auf den Wirkstoff ansprechen", so der Max-Planck-Wissenschaftler. Der EP4-Rezeptor dürfte allerdings bei Lungenhochdruck-Patienten der entscheidende Ansatzpunkt für eine effektive Therapie sein, da sind sich die Wissenschaftler sicher. Und damit gibt es auch neue Optionen für die Entwicklung von Wirkstoffen: Diese sollten gezielt über den EP4-Rezeptor eine Absenkung des Hochdrucks in den Lungengefäßen bewirken.

[MH/CB]

Originalveröffentlichung:

Ying-Ju Lai, Soni Savai Pullamsetti, Eva Dony, Norbert Weissmann, Ghazwan Butrous, Gamal-Andre Banat, Hossein Ardeschir Ghofrani, Werner Seeger, Friedrich Grimminger and Ralph Theo Schermuly
Role of the Prostanoid EP4 Receptor in Iloprost-mediated Vasodilatation in Pulmonary Hypertension

American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, Vol 178, 188-196; 15. Juli 2008

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: EP4-Rezeptor Lungengefäß Lungenhochdruck Prostanoid

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Studie mit bispezifischem Antikörper liefert beeindruckende Behandlungserfolge bei Multiplem Myelom
01.04.2020 | Universitätsklinikum Würzburg

nachricht Pool-Testen von SARS-CoV-2 Proben erhöht die Testkapazität weltweit um ein Vielfaches
31.03.2020 | Goethe-Universität Frankfurt am Main

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: Wenn Ionen an ihrem Käfig rütteln

In vielen Bereichen spielen „Elektrolyte“ eine wichtige Rolle: Sie sind bei der Speicherung von Energie in unserem Körper wie auch in Batterien von großer Bedeutung. Um Energie freizusetzen, müssen sich Ionen – geladene Atome – in einer Flüssigkeit, wie bspw. Wasser, bewegen. Bisher war jedoch der präzise Mechanismus, wie genau sie sich durch die Atome und Moleküle der Elektrolyt-Flüssigkeit bewegen, weitgehend unverstanden. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben nun gezeigt, dass der durch die Bewegung von Ionen bestimmte elektrische Widerstand einer Elektrolyt-Flüssigkeit sich auf mikroskopische Schwingungen dieser gelösten Ionen zurückführen lässt.

Kochsalz wird in der Chemie auch als Natriumchlorid bezeichnet. Löst man Kochsalz in Wasser lösen sich Natrium und Chlorid als positiv bzw. negativ geladene...

Im Focus: When ions rattle their cage

Electrolytes play a key role in many areas: They are crucial for the storage of energy in our body as well as in batteries. In order to release energy, ions - charged atoms - must move in a liquid such as water. Until now the precise mechanism by which they move through the atoms and molecules of the electrolyte has, however, remained largely unknown. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research have now shown that the electrical resistance of an electrolyte, which is determined by the motion of ions, can be traced back to microscopic vibrations of these dissolved ions.

In chemistry, common table salt is also known as sodium chloride. If this salt is dissolved in water, sodium and chloride atoms dissolve as positively or...

Im Focus: Den Regen für Hydrovoltaik nutzen

Wassertropfen, die auf Oberflächen fallen oder über sie gleiten, können Spuren elektrischer Ladung hinterlassen, so dass sich die Tropfen selbst aufladen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben dieses Phänomen, das uns auch in unserem Alltag begleitet, nun detailliert untersucht. Sie entwickelten eine Methode zur Quantifizierung der Ladungserzeugung und entwickelten zusätzlich ein theoretisches Modell zum besseren Verständnis. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte der beobachtete Effekt eine Möglichkeit zur Energieerzeugung und ein wichtiger Baustein zum Verständnis der Reibungselektrizität sein.

Wassertropfen, die über nicht leitende Oberflächen gleiten, sind überall in unserem Leben zu finden: Vom Tropfen einer Kaffeemaschine über eine Dusche bis hin...

Im Focus: Harnessing the rain for hydrovoltaics

Drops of water falling on or sliding over surfaces may leave behind traces of electrical charge, causing the drops to charge themselves. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz have now begun a detailed investigation into this phenomenon that accompanies us in every-day life. They developed a method to quantify the charge generation and additionally created a theoretical model to aid understanding. According to the scientists, the observed effect could be a source of generated power and an important building block for understanding frictional electricity.

Water drops sliding over non-conducting surfaces can be found everywhere in our lives: From the dripping of a coffee machine, to a rinse in the shower, to an...

Im Focus: Quantenimaging: Unsichtbares sichtbar machen

Verschränkte Lichtteilchen lassen sich nutzen, um Bildgebungs- und Messverfahren zu verbessern. Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena hat eine Quantenimaging-Lösung entwickelt, die in extremen Spektralbereichen und mit weniger Licht genaueste Einblicke in Gewebeproben ermöglichen kann.

Optische Analyseverfahren wie Mikroskopie und Spektroskopie sind in sichtbaren Wellenlängenbereichen schon äußerst effizient. Doch im Infrarot- oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium AWK’21 findet am 10. und 11. Juni 2021 statt

06.04.2020 | Veranstaltungen

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungen

13. »AKL – International Laser Technology Congress«: 4.–6. Mai 2022 in Aachen – Lasertechnik Live bereits früher!

02.04.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium AWK’21 findet am 10. und 11. Juni 2021 statt

06.04.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Wenn Ionen an ihrem Käfig rütteln

06.04.2020 | Energie und Elektrotechnik

Virtueller Roboterschwarm auf dem Mars

06.04.2020 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics