Funktion des Blutdruck-Gens entschlüsselt
Britische Wissenschaftler haben Funktion und Struktur eines Gens entschlüsselt, das an der Regulierung des Blutdrucks beteiligt ist. Diese neuen Erkenntnisse, so hoffen die Forscher, werden zur Entwicklung neuer Medikamente führen. Die Ergebnisse des unter dem Sechsten Rahmenprogramm der EU ko-finanzieren Forschungsprojekts wurden in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature Medicine" veröffentlicht. Es ist seit längerem bekannt, dass Stickstoffmonoxid (NO) eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des Blutdrucks spielt, und es gibt Hinweise darauf, dass ein Rückgang der NO-Produktion mit der Entwicklung von Herz- und Kreislaufkrankheiten zusammenhängt. Die Mechanismen sind jedoch kaum erforscht. In unserem Körper gibt es zwei natürlich vorkommende Aminosäuren, die die NO-Produktion hemmen: asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) und Monomethylarginin (L-NMMA). Krankheiten wie Diabetes, Nierenversagen oder Bluthochdruck gehen mit einem erhöhten ADMA- und L-NMMA-Spiegel einher. Darüber hinaus sind solche erhöhten Werte im Blutplasma starke Prediktoren für Herzerkrankungen und Mortalität. Im gesunden Körper werden L-NMMA und ADMA von einem Molekül namens Dimethylarginin-Dimethylaminohydrolase (DDAH) abgebaut. Bis jetzt gab es jedoch nur wenige wissenschaftliche Hinweise, die die genauen Funktionen von DDAH und ADMA bei der Kontrolle der NO-Konzentration erklären. In dieser jüngsten Studie haben die Forscher untersucht, was mit Mäusen geschieht, deren DDAH-Spiegel gesenkt wurde. Sie schufen Mäuse, in denen eine Kopie des DDAH1-Gens defekt war (Mäuse, bei denen beide Kopien defekt waren, starben vor der Geburt). Darüber hinaus entwickelten die Forscher ein Molekül, das die Wirkung des DDAH blockiert, und verabreichten es normalen Mäusen. Beide Mausgruppen entwickelten Bluthochdruck, was die Rolle von DDAH bei der Regulierung des Blutdrucks bestätigt. In beiden Fällen führte die Reduzierung der DDAH-Aktivität - sei es durch Entfernung des Gens oder durch die Blockierung des Moleküls - zu einer ADMA-Konzentration, wie man sie von Patienten mit mehreren kardiovaskulären Risikofaktoren kennt. Arterienzellkulturen der Mäuse mit einem defekten DDAH-Gen produzierten auch weniger NO als Zellen gesunder Mäuse. "Diese genetischen und chemischen Methoden zur Störung von DDAH zeigen erstaunlich konsistente Ergebnisse und liefern den überzeugenden Nachweis, dass der Verlust der DDAH-Funktion die ADMA-Konzentration erhöht und dadurch den vaskulären NO-Signalprozess stört", erklärte Forschungsleiter Dr. James Leiper von der medizinischen Fakultät des University College London. "Wir müssen Gene und ihre Pfade verstehen, wenn wir Herz- und Kreislauferkrankungen verstehen möchten. Das könnte uns helfen herauszufinden, ob es eine genetische Veranlagung für diese Krankheiten gibt oder ob Umweltfaktoren die DDAH-Aktivität beeinflussen." Die Forscher untersuchten auch, welches Potenzial DDAH-Hemmer als Medikamente für bestimmten Krankheiten haben, einschließlich der Störungen, die durch eine Überproduktion von NO hervorgerufen werden. "Dieser Pfad könnte für Therapien genutzt werden, die in bestimmten Situationen - wenn zu viel Stickstoffmonoxid schlecht ist, zum Beispiel bei Bluthochdruck und septischem Schock - die NO-Produktion verringern", so Dr. Leiper. "Sie gehören zu den größten Problemen der Intensivmedizin und es gibt einen enormen ungedeckten Bedarf für medikamentöse Behandlungen."