Titelaufnahme

Titel
Untersuchung zur Aktivierung oxidierter löslicher Guanylatcyclase / Andrea Neubauer
Verfasser/ VerfasserinNeubauer, Andrea
Begutachter / BegutachterinMayer Bernhard-Michael
Erschienen2011
Umfang43 Bl. : 2 Zsfassungen ; graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Guanylatcyclase / Aktivierung <Chemie> / Guanylatcyclase / Aktivierung <Chemie> / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-31589 Persistent Identifier (URN)
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Substanzgruppe der Aktivatoren der löslichen Guanylatcyclase (sGC) ist seit Mitte der 1990er-Jahre in Entwicklung. Charakteristisch für diese Wirkstoffe ist, dass sie sGC NO- und Häm-unabhängig aktivieren. In tierexperimentellen Studien konnte bereits gezeigt werden, dass diese Substanzen bei Erkrankungen wie arterieller Hypertonie, pulmonaler Hypertonie, Herzinsuffizienz, Atherosklerose, erektiler Dysfunktion, Niereninsuffizienz und Leberzirrhose einen positiven Effekt haben.In der vorliegenden Arbeit sollte mit Hilfe des sGC-Aktivators BAY 60-2770 die Frage geklärt werden, ob die Entstehung der Nitroglycerin-induzierten Toleranz auf einer Inaktivierung der sGC durch Häm-Oxidation bzw. -Verlust beruht. Weiters wurde geprüft, ob eine Erhöhung der zellulären Tetrahydrobiopterin (BH4)-Spiegel eine Toleranzentstehung verhindern kann. Dazu wurden Endothelzellen aus Schweine-aorten (ECAPs) und kultivierte Fibroblasten (RFL-6-Zellen) mit dem Quinoxalin-Derivat ODQ, einer Häm-oxidierenden Substanz, bzw. mit Nitroglycerin (GTN) vorinkubiert und nach Inkubation mit dem NO-Donor DEA/NO bzw. BAY 60-2770 das von der sGC gebildete cyclische Guanosinmonophosphat (cGMP) gemessen. In beiden Zelllinien führte die Vorinkubation sowohl mit ODQ als auch mit GTN zu einer cGMP-Bildung durch BAY 60-2770 und zu einem Wirkungsverlust von DEA/NO.In weiterer Folge wurden ECAPs zusätzlich zu GTN mit der BH4-Vorstufe Sepiapterin vorinkubiert. Es zeigte sich, dass dies zu einer verminderten Wirkung von BAY 60-2770 führt, die sGC wird also durch Sepiapterin vor Oxidation geschützt.Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Wirkung von BAY 60-2770 auf isolierte sGC untersucht. Dazu wurde die Häm-Gruppe der sGC mittels ODQ oxidiert bzw. mit dem Tensid TWEEN®20 entfernt. Anschließend wurde mit DEA/NO bzw. BAY 60-2770 inkubiert und das entstandene cGMP gemessen. Dabei wurde deutlich, dass erst die Dissoziation des Häms zur Aktivierbarkeit der sGC durch BAY 60-2770 führte.

Zusammenfassung (Englisch)

In the mid-1990s started the developement of a novel group of drugs: soluble guanylate cyclase (sGC) activators, which activate sGC in an NO- and heme-independent manner. Animal models showed positive effects of these drugs on diseases like arterial hypertension, pulmonary hypertension, heart failure, atherosclerosis, erectile dysfunction, renal failure und liver fibrosis.In the present work the sGC activator BAY 60-2770 was used to clarify whether the developement of nitroglycerin-induced tolerance is based on inactivation of sGC because of oxidization or loss of the prosthetic heme group, and whether an increase of intracellular tetrahydrobiopterin (BH4) levels prevents nitrate tolerance. Therefore, cultured porcine aortic endothelial cells (PAECs) and RFL-6 fibroblasts were preincubated with the quinoxaline-derivative ODQ, an heme oxidizing agent, as well as with nitroglycerin (GTN). cGMP levels were measured after incubation with the NO donor DEA/NO or BAY 60-2770. In both types of cells, preincubation with ODQ as well as with GTN led to accumulation of cGMP by BAY 60-2770, whereas the effect of DEA/NO decreased.In addition, PAECs were preincubated with GTN and sepiapterin. This led to a decreased effect of BAY 60-2770, which shows that sepiapterin protects sGC against haem oxidation.In the second part of the work, the effects of BAY 60-2770 on isolated sGC were studied. Therefore, sGC was treated with ODQ to oxidize the heme or with the surfactant TWEEN®20 to dissociate the heme. After incubation with DEA/NO or BAY 60-2770, cGMP levels were measured. The data showed that dissociation of the prosthetic heme group is essential for sGC activation by BAY 60-2770.