Kardiologie

Das Adenosin-Rezeptor-System

Adenosin, ein sogenanntes Nukleosid, ist eine chemische Verbindung aus Adenin (einer der vier Nukleinsäurebasen der menschlichen DNS) und einem Zuckermolekül (β-D-Ribose). Es ist ein Notfallmolekül des Körpers. Gerät der Körper in eine Stresssituation, bekommt zum Beispiel der Herzmuskel zu wenig Sauerstoff, wie es bei koronaren Herzerkrankungen, Angina pectoris oder Myokardinfarkt der Fall sein kann, schüttet er Adenosin aus und versucht so über verschiedene physiologische Vorgänge das Herzgewebe vor größerem Schaden zu schützen.
Adenosin vermittelt dabei seine Wirkung über vier verschiedene Adenosin-Rezeptoren (A1, A2a, A2b, A3). Diese steuern Signalwege, die eine Rolle bei der Regulierung zahlreicher Körperfunktionen, insbesondere auch im Herz-Kreislauf-System, spielen: So bewirkt beispielsweise die Aktivierung der A1-Rezeptoren einen Schutz des Herzens vor Sauerstoffmangel und senkt die Herzfrequenz, während die Aktivierung der A2-Rezeptoren zu einer besseren Durchblutung des Herzens und zusätzlich zu einer Blutdrucksenkung führen kann.

Durch diese Mechanismen spielt die Adenosin-Rezeptor-Signalkette auch bei krankhaften Entwicklungen im Herzen eine wichtige Rolle. Adenosin-Rezeptoren bieten Forschern Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer Therapien. Sogenannte Rezeptor-Antagonisten hemmen die Wirkung von Adenosin, Agonisten verstärken oder simulieren die Wirkung.

Die Herausforderung bei der Entwicklung neuer Wirkstoffe liegt darin, dass jeder Adenosin-Rezeptor in nicht nur eine, sondern eine Vielzahl von Körperfunktionen eingreift. So spielt der A1-Rezeptor für physiologische Abläufe im Herzen, aber auch im Gehirn eine Rolle. Medikamente, die Adenosin-Rezeptoren unspezifisch aktivieren oder hemmen oder sogar auf mehrere Adenosin-Rezeptoren gleichzeitig wirken, haben daher ein hohes Risiko unerwünschter Nebenwirkungen.

Dieses Problem kann durch die Entwicklung sogenannter partieller Agonisten gelöst werden. Diese Art der Agonisten aktiviert die Rezeptoren nicht zu 100 Prozent, wie das Adenosin oder ein voller Agonist es tun, sondern nur zu einem geringeren Prozentsatz. Dadurch werden nicht alle Signale ausgelöst, sondern nur solche, die zum Beispiel zur Therapie einer Herzerkrankung genutzt werden können.

Auch Bayer forscht auf dem Gebiet des Adenosin-Rezeptor-Systems und arbeitet an der Entwicklung partieller A1-Agonisten, die nur bestimmte Adenosin-Rezeptoren (zum Beispiel in den Herzmuskelzellen) selektiv stimulieren.