WSR048 Das RAA System: ACE-Hemmer oder Sartane gegen Bluthochduck

Diesmal sprechen Prof. Dr. Dr. Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über das Renin-Angiotensin-Aldosteron (RAA) System. Im RAA-System wird mit Hilfe von Enzymen und Hormonen das Volumen der Blutgefäße reguliert, in dem sich diese verengen oder erweitern .
ACE-Hemmer bzw. Sartane beeinflussen diese Regelkreise so, dass man sie effizient für die Behandlung von Bluthochdruck nutzen kann.

Struktur von Captopril
Struktur von Captopril, der erste ACE-Hemmer abgeleitet aus einem Giftstoff der Jararaca Lanzenotter; Quelle: Jü, CC0, via Wikimedia Commons

Beide Wirkstofftypen sind Beispiele für das rationale Design, da sie von den endogenen Liganden abgeleitet werden können. Dabei werden Teile der Liganden durch chemische Bausteine ersetzt, die zwar noch binden, jedoch keinen Effekt erzeugen können.

Im letzten Teil der Episode freuen sich Hans-Dieter und Bernd über ihr erstes Feedback, besprechen dabei auch erste Hörer:innen Fragen und sind schon gespannt auf weitere Meldungen.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

Rückblick TRPV1

Vanilloide als endogene Liganden des TRPV1

Was ist ein Vanilloid

 

Strukturformel von Capsaicin
Strukturformel von Capsaicin als Beispiel für ein Vanilloid; Quelle: Emeldir, Public domain, via Wikimedia Commons

Von den Vanilloiden zu den Cannabinoiden

Anandamid als CB1 und TRPV1 Ligand

Struktur von Anandamid
Struktur von Anandamid, Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons

Der Ursprung des Ethanolamins als biogenes Amin

Weitere Potenzielle Endocannabinoide als TRPV1 Liganden

Struktur von N-Arachidonoyldopamine
Struktur von N-Arachidonoyldopamine (NADA); Quelle: Benrr101, Public domain, via Wikimedia Commons

Einführung RAA System

Renin

ACE als Protease

Gruppeneinteilung der Proteasen

SARS-CoV2 Exkurs

    • ACE2 – Wikipedia Artikel

ACE2 ist eine Monopeptidase, sie spaltet eine Aminosäure (Histidin) ab und deaktiviert damit das Angiotensin II.

Die vier Effekte von Angiotensin II

Der erste Effekt der Angiotensin II ist die Verengung der Gefäße, die dann auch zur ERhöhung des Bludrucks führt.

2. Effekt Adrenalin Bildung

3. Effekt Vasopressin Bildung

4. Effekt Aldosteron Bildung

Struktur von Aldosteron
Struktur von Aldosteron; Quelle: Ben Mills, vectorized by Fvasconcellos (talk · contribs), Public domain, via Wikimedia Commons

Ursprung der ACE-Hemmer

Bradikinin Exkurs

Captopril

Struktur von Captopril
Struktur von Captopril; Quelle: Jü, CC0, via Wikimedia Commons

Enalapril

Struktur von Enalapril
Struktur von Enalapril; Quelle: NEUROtiker, Public domain, via Wikimedia Commons

Entwicklung des Enalapril

Struktur von Enalapril
Struktur von Enalapril; grün markiert eine klassische Peptid-Bindung; rot markiert die Stelle, an der die C=O Gruppe der Peptid-Gruppe entfernt wurde, blau markiert die Verlängerung der Phenylalanin-Seitenkette um eine CH2-Gruppe zum Homophenylalanin.

Zusammenfassung und Nebenwirkungen ACE-Hemmer

Sartane

Struktur von Losartan
Struktur von Losartan; blau markiert die Tetrazol-Gruppe, die als Ersatz für eine Carboxylat-Gruppe eingeführt wurde, grün die Biphenyl-Gruppe, rot markiert das Imidazol und gelb die alkoholische (Methylol) Gruppe, die später zur Säure oxidiert wird.

Losartan

Struktureigenschaften des Angiotensin II

Biphenyl Exkurs

Struktur von Biphenyl; Quelle: Emeldir, Public domain, via Wikimedia Commons

Feedback

Bernd liest folgende Auszüge aus der E-Mail von Lennard W. :
„Liebes Wirkstoffradio-Team,
Schon seit einiger Zeit verfolge ich euren Podcast. Meiner Meinung nach der interessanteste wissenschaftliche Podcast auf dem Markt! Freue mich über jede neue Folge! Da ich nun schon einige Wochen ohne neue Episoden ausharren muss, wollte ich euch mit etwas Input füttern. Ich würde mich freuen, wenn vielleicht die ein oder andere Frage oder das Thema Platz in einer der nächsten Folgen finden würde.
….
Ein weiteres interessantes Thema wäre für mich die Wirkweise von Wirkstoffen, welche auf den Aufbau eines Wirkstoff-Spiegels im Körper angewiesen sind. Als Beispiel wäre da das Medikament Pregabalin zu nennen. Um beim Patienten eine Wirkung auszulösen, muss das Medikament erst einige Zeit eingenommen werden. Wie muss man sich den Unterschied in Wirkstoff/Wirkstoffort-Interaktion auf Teilchenebene vorstellen?
Über ein kurzes Feedback, ob solche Themen und Fragestellungen grundsätzlich euren Erwartungen zu Themenideen entsprechen, würde ich mich sehr freuen. Dann kann ich dies bei künftigen Ideen berücksichtigen 🙂
Ich bedanke mich vielmals für die vielen lehrreichen Stunden, die ich mit euch verbracht habe! Macht weiter so! Unter meinen Kommilitonen der Biologen und Chemiker mache ich häufiger Werbung für euren Podcast. Falls ihr Werbematerialien o.ä. für euer Projekt zur Verfügung stellen könntet, wäre es mir eine Ehre sie in unserer Fachschaft in Essen auszulegen 🙂

Mit freundlichen Grüßen,
Lennard W….“

Danach diskutieren Hans-Dieter und Bernd, dass ein Wirkspiegel prinzipiell für jedes Arzneimittel mit einem Wirkstoff notwendig ist, um die gewünschte Wirkung zu erzeugen. Der Wirkspiegel kann allerdings je nach Mechanismus unterschiedlich hoch sein und kann aus diversen Gründen sich auch erst mit Verzögerung einstellen. So kann es sein, dass erst Depots wie Fett- oder Protein-Depot gefüllt werden müssen oder sich erst ein Gleichgewicht im physiologischen Mechanismus einstellen muss.


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