Kardiologie

Stickstoffmonoxid und die lösliche Guanylatzyklase (sGC)

Das Enzym lösliche Guanylat-Zyklase (sGC) ist der einzige bekannte Rezeptor des Stickstoffmonoxids (NO) im menschlichen Körper. Stickstoffmonoxid wird im Endothel – einer dünnen Zellschicht auf der Innenseite der Blutgefäße – gebildet und spielt im Herz-Kreislauf-System des Menschen eine wichtige Rolle.

Stickstoffmonoxid aktiviert die lösliche Guanylat-Zyklase, die wiederum die Produktion des Botenstoffs cGMP (zyklisches Guanosin-Monophosphat) anregt. cGMP sorgt dafür, dass sich die glatten Muskelzellen in der Gefäßwand entspannen (Vasodilation) und der Blutdruck sinkt.
Zudem wirkt der Botenstoff Verkrampfungen und Verdickungen der Gefäßwände sowie der Ablagerung von Blutplättchen und Bindegewebszellen entgegen, welche die Gefäße verstopfen und ihre Elastizität vermindern können. Auch eine übermäßige Zellvermehrung und Entzündungen werden durch cGMP gehemmt.

Ist durch eine Funktionsstörung des Endothels (endotheliale Dysfunktion) zu wenig oder kein Stickstoffmonoxid vorhanden, kann der Signalweg nicht aktiviert werden. Die Folge ist ein Mangel an cGMP, der zu einer Verengung der Gefäße sowie krankhaften Veränderung der Gefäßwände durch beispielsweise Blutgerinnsel, Vernarbungen oder Entzündungen führt. Diese Veränderungen der Gefäßwände schädigen das Endothel weiter.

Eine Störung dieses sogenannten NO-sGC-cGMP-Signalwegs liegt verschiedenen Formen des Lungenhochdrucks zugrunde, spielt aber auch bei der Entstehung der Koronaren Herzkrankheit und anderer Gefäßerkrankungen eine Rolle.

Wegen ihrer zentralen Funktion im Krankheitsgeschehen ist die lösliche Guanylat-Zyklase für die Arzneimittelforschung ein vielversprechendes Molekül. Medikamente, die das Enzym für vorhandenes Stickstoffmonoxid sensibilisieren oder auch unabhängig von Stickstoffmonoxid aktivieren, können den Signalweg wiederherstellen und den krankhaften Prozessen in den Gefäßen entgegenwirken.

Auch Bayer forscht auf dem Gebiet der löslichen Guanylat-Zyklase.