Für die gefäßerweiternde Wirkung von Nitroglycerin liefert die direkte Bildung von Stickstoffmonoxid durch die Aldehyd-Dehydrogenase 2 eine vollständige Erklärung ab.
Bei der Koronaren Herzkrankheit führen Ablagerungen in den Arterien zu einer Verengung der Herzkranzgefäße, was lebensbedrohlich sein kann. Dagegen entfaltet Nitroglycerin eine positive gesundheitliche Wirkung als Mundspray oder auch über ein Pflaster. Und zwar setzt es Stickstoffmonoxid (NO) frei, das die Gefäße erweitert.
Molekularen Mechanismus zur Wirkung von Nitroglycerin ein Stück weiter aufgeklärt
Ein Team um O.Univ.-Prof. Dr. Bernd Mayer vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz hat in Kooperation mit ForscherInnen der Medizinischen Universität Graz und der Ruhr-Universität Bochum nun diesen molekularen Wirkmechanismus ein Stück weiter aufgeklärt. Sie entdeckten, dass das Enzym Aldehyd-Dehydrogenase 2 im Körper aus Nitroglycerin direkt – ohne die Beteiligung weiterer Prozesse – NO freisetzt.
Aldehyd-Dehydrogenase 2 und die Freisetzung von NO-Freisetzung
Dass die Aldehyd-Dehydrogenase 2 eine entscheidende Rolle bei der Freisetzung von NO aus Nitroglycerin spielt, war der Wissenschaft bereits bekannt. Allerdings erfüllt das Enzym auch andere Aufgaben, und es war unklar, ob diese auch für die Wirkung von Nitroglycerin relevant sind. „Um das zu überprüfen, haben wir eine Mutante der Aldehyd-Dehydrogenase 2 hergestellt, die – anders als das multifunktionale originale Enzym – ausschließlich NO bildet“, erklärt Bernd Mayer. Dann injizierten die ForscherInnen Nitroglyzerin gemeinsam mit der Mutante in glatte Muskelzellen, denen die Aldehyd-Dehydrogenase 2 fehlt. Mit einer neu entwickelten Methode konnten sie den NO-Gehalt intrazellulär messen.
Das Ergebnis: „Die Mutante reichte für die NO-Freisetzung aus“, berichtet Mayer. „Damit haben wir erstmals nachgewiesen, dass die direkte Bildung von Stickstoffmonoxid durch die Aldehyd-Dehydrogenase 2 die gefäßerweiternde Wirkung von Nitroglyzerin vollständig erklärt“, fasst der Pharmakologe zusammen.
Literatur:
Opelt M, Eroglu E, Waldeck-Weiermair M, Russwurm M, Koesling D, Malli R, Graier WF, Fassett JT, Schrammel A, Mayer B. Formation of Nitric Oxide by Aldehyde Dehydrogenase-2 Is Necessary and Sufficient for Vascular Bioactivation of Nitroglycerin. J Biol Chem. 2016 Nov 11;291(46):24076-24084. doi: 10.1074/jbc.M116.752071. Epub 2016 Sep 27. PMID: 27679490; PMCID: PMC5104933.
