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Abstract

Eine bedarfsgerechte Blutversorgung der verschiedenen Organe und Gewebe des Organismus wird durch eine an den Bedarf adaptierte Veränderung des arteriellen Gefäßtonus sichergestellt. Das Membranpotential glatter Gefäßmuskelzellen stellt einen der wichtigsten Regulatoren des arteriellen Gefäßtonus dar und wird hauptsächlich von kaliumselektiven Ionenkanälen reguliert. In glatter Gefäßmuskulatur sind verschiedene Kaliumkanäle funktionell in Erscheinung getreten. Man unterscheidet spannungsabhängige (Kv) sowie Calcium-aktivierte Kaliumkanäle mit hoher Leitfähigkeit (BKCa), ATP-sensitive (KATP bzw. Kir6), einwärts-gleichrichtende (Kir2) sowie Zweiporen-Domänen (K2P) Kaliumkanäle. Eine Aktivierung dieser kaliumselektiven Ionenkanäle induziert eine Hyperpolarisation der glatten Gefäßmuskelzellen mit konsekutiver Deaktivierung spannungsabhängiger Calciumkanäle vom L-Typ, Abfall der intrazellulären Calciumkonzentration und Förderung einer Gefäßrelaxation.

Natrium-Nitroprussid ist ein hochpotenter endothelunabhängiger Vasodilatator, der beispielsweise zur Therapie der arteriellen Hypertonie eingesetzt wird und dessen gefäßrelaxierende Wirkung auf der nicht-enzymatischen Freisetzung von Stickstoff-monoxid in glatte Gefäßmuskelzellen beruht.

Mittels Multiwire Myographie wurde an der isolierten Arteria saphena der männlichen Wistar Ratte systematisch die Beteiligung aller in glatten Gefäßmuskelzellen nachgewiesenen Kaliumkanäle an der durch Natrium-Nitroprussid induzierten Gefäßrelaxation untersucht. Auf diese Weise wurde die Hypothese untersucht, dass der antikontraktile Effekt des Stickstoffmonoxids gleichzeitig durch mehrere Kaliumkanäle vermittelt wird.

In der vorliegenden Untersuchung konnte für den einwärts-gleichrichtenden (Kir2) sowie für den ATP-sensitiven (KATP bzw. Kir6) Kanal keine Beteiligung am antikontraktilen Effekt des Stickstoffmonoxids aufgezeigt werden. Auch für den Kv1.5- und Kv2.1-Subtyp der spannungsabhängigen Kaliumkanäle konnte kein Nach-weis erbracht werden. Eine weitere Studie unserer Arbeitsgruppe zeigte, dass auch TASK-1 (K2P) Kanäle nicht an der durch Stickstoffmonoxid induzierten Gefäßrelaxation beteiligt sind.

Der Kv7-Kanal beeinflusste den antikontraktilen Effekt des Stickstoffmonoxids in Abhängigkeit vom Kontraktionsniveau der untersuchten Gefäße und der Art der Zugabe des Stickstoffmonoxid-Donators. Bei einem höheren Kontraktionsniveau und akuter Gabe zeigte sich hierbei eine den antikontraktilen Effekt fördernde Wirkung, während hingegen bei einem niedrigeren Kontraktionsniveau und Vorinkubation eine limitierende Wirkung gefunden werden konnte. Für den BKCa-Kanal zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Studie nur eine limitierende Wirkung auf den antikontraktilen Effekt des Stickstoffmonoxids. Ergänzend hierzu konnte jedoch in einer weiteren Studie unserer Arbeitsgruppe gezeigt werden, dass auch der BKCa-Kanal – in einer ähnlichen Abhängigkeit vom Kontraktionsniveau der untersuchten Gefäße wie für den Kv7-Kanal in dieser Studie gezeigt – sowohl eine fördernde als auch limitierende Wirkung auf den antikontraktilen Effekt des Stickstoffmonoxids vermittelt.