Ärzte Zeitung, 17.07.2007

INTERVIEW

Galenus-Preis 2007 für Lungenforscher

GIESSEN. Funktioniert die hypoxische pulmonale Vasokonstriktion (HPV) nicht, die Ventilation und Perfusion aufeinander abstimmt, kann es zu Hypoxien kommen. Jetzt wurde ein wichtiges Glied in der HPV-Regulation identifiziert: die Funktion des Kationenkanals TRPC6. Dafür erhielten die Arbeitsgruppen um Privatdozent Alexander Dietrich aus Marburg und Professor Norbert Weißmann aus Gießen den Galenus-von-Pergamon-Preis 2007 der Kategorie B. Nun gibt es die Möglichkeit, gezielt Therapien zu entwickeln, so die Preisträger zu Christiane Inholte von der "Ärzte Zeitung".

Ärzte Zeitung: Was war das Ziel Ihrer Untersuchungen?

Professor Norbert Weißmann: Wir wollten herausfinden, welche molekularen Regulationsmechanismen hinter der HPV - auch als Euler-Liljestrand-Mechanismus bekannt - stecken. Denn sobald Regulationswege entschlüsselt sind, besteht die Möglichkeit, gezielt Therapien zu entwickeln - etwa für den Fall, dass die HPV nicht richtig funktioniert.

Ärzte Zeitung: Welche Bedeutung hat die HPV?

Weißmann: Wenn Teile der Lunge nicht gut belüftet sind, dort also eine alveoläre Hypoxie vorliegt, macht der Körper etwas sehr Schlaues: In schlecht belüfteten Arealen wird der Blutfluss gedrosselt, da hier kaum Sauerstoff ins Blut gelangen kann. Das Blut wird dafür in gut belüftete Areale umgeleitet. Die HPV passt also die Ventilation immer optimal an die Perfusion an.

Ärzte Zeitung: Und welche Folgen haben Regulationsstörungen?

Weißmann: Eine Verringerung oder ein Ausfall der HPV kann zum Beispiel bei Patienten mit Pneumonie, Sepsis oder akutem Atemnotsyndrom (ARDS) auftreten. Folge kann eine lebensbedrohliche arterielle Hypoxämie sein.

Betrifft die Hypoxie jedoch die gesamte Lunge, finden nun überall in der Lunge Gefäßkontraktionen statt und es kommt so über die Verringerung des Gesamtgefäßquerschnitts der Lunge zu einer akuten pulmonalen Hypertonie. Dauert die Hypoxie über Wochen und Monate an, kommt es zusätzlich zum Umbau der Lungengefäße. Die Tunica media hypertrophiert, und das Lumen der Gefäße wird eingeengt. Man kann sich dies wie ein Bodybuilding der Gefäßmuskulatur vorstellen. So wird die pulmonale Hypertonie strukturell fixiert. Chronische hypoxische Zustände treten zum Beispiel beim Aufenthalt in großen Höhen auf oder sind eine Begleiterscheinung bei COPD, der Lungenfibrose oder dem Schlaf-Apnoe-Syndrom.

Ärzte Zeitung: Was haben die beiden Arbeitsgruppen nun herausgefunden?

Privatdozent Alexander Dietrich: Wir haben herausgefunden, dass für die akute HPV ein nicht-selektiver Kationenkanal, der TRPC6 (classical transient receptor potential channel 6) essenziell ist. TRPC6 ist bei der akuten HPV aktiv - bei der chronischen hingegen nicht. Dort könnten aber andere Kanäle der TRPC-Familie aktiv sein.

Ärzte Zeitung: Was bewirkt TRPC6?

Dietrich: Ist TRPC6 aktiviert, sorgt er über spannungsabhängige Kalziumkanäle für einen Einstrom von Kalzium in die glatte Gefäßmuskel-Zelle. Das führt dann zu einer Vasokonstriktion.

Ärzte Zeitung: Was ergibt sich aus dieser Entdeckung?

Dietrich: Da gibt es mehrere Möglichkeiten: Zum einen könnte man versuchen, TRPC6 zu aktivieren - zum Beispiel, wenn bei Pneumonie die HPV ausgefallen ist: Ist ein Lungenlappen durch Infiltrate schlecht oxygeniert, könnte mit Aktivierung des Kanals eine Vasokonstriktion induziert und das Blut in die gut ventilierten Areale umgeleitet werden.

Zum anderen könnte versucht werden, andere TRPC-Kanäle zu blockieren, die zum Beispiel im Falle der chronischen generalisierten Hypoxie daueraktiviert sind. Die Gefäße würden relaxieren, und eventuell könnte ein Gefäßumbau und eine Pulmonale Hypertonie verhindert oder rückgängig gemacht werden.

Eine dritte Möglichkeit besteht darin, in den Signaltransduktionsweg, an dessen Ende TRPC6 steht, einzugreifen, und den Kanal dadurch zu aktivieren oder zu hemmen.

Ärzte Zeitung: Gibt es derzeit schon therapeutische Möglichkeiten?

Dietrich: Leider haben wir noch keine spezifischen Möglichkeiten, direkt TRPC6 zu aktivieren oder zu hemmen. Aber dadurch, dass wir den Signaltransduktionsweg entschlüsselt haben, werden wir vorerst versuchen, in die Kaskade einzugreifen, die den Kanal aktiviert.

Lesen Sie dazu auch:
Ein zelluläres Analysemodell
Modell der isolierten Lunge

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