Blutdruck: So wird reguliert

Einen wichtigen Regulationsmechanismus, der an der Blutdruckkontrolle beteiligt ist, haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim entschlüsselt: Die physikalischen Kräfte des fließenden Blutes aktivieren einen Rezeptor auf der Oberfläche der Gefäßinnenwand. Über eine Reaktionskette führt dies schließlich zur Freisetzung von Stickstoffmonoxid (NO) und zur Absenkung des Blutdrucks. Ihre Ergebnisse stellen die Forscher um Professor Dr. Stefan Offermanns im «Journal of Clinical Investigation» vor.

Die Höhe des Blutdrucks wird vor allem über bestimmte Arterien, sogenannte Widerstandsgefäße, reguliert. Ziehen diese Gefäße sich zusammen und verkleinern ihren Durchmesser, erhöht sich der Blutdruck. Umgekehrt führt ein Entspannen der Gefäße zu einem niedrigeren Blutdruck. Der tatsächliche Spannungszustand der Blutgefäße wird durch die Muskelzellen in der Gefäßwand reguliert. Dabei beeinflussen nicht nur systemisch wirkende Faktoren die Gefäßmuskulatur, sondern auch lokal wirkende Komponenten.

«Seit langem ist bekannt, dass die durch den Blutstrom verursachten physikalischen Scherkräfte auf die innere Schicht der Gefäßwand, die Endothelzellen, einwirken und dadurch den Spannungszustand der Blutgefäße herabsetzen», sagt Offermanns laut Pressemitteilung. Wie dies genau geschieht, ist noch nicht bekannt. Möglicherweise nehmen Mechanorezeptoren auf der Zelloberfläche den Reiz auf und produzieren daraufhin ATP.

Aber wesentliche Teile des Regulationsmechanismus konnten nun in einer Studie unter Federführung der Max-Planck-Forscher aufgeklärt werden: «Nachdem wir in Zellkulturversuchen Hinweise gefunden hatten, dass eine bestimmte Andockstelle für ATP, der P2Y2-Rezeptor, im Zentrum des Regelmechanismus steht, schalteten wir diesen Rezeptor in Mäusen gezielt aus», so Offermanns. In der Tat stieg daraufhin der Blutdruck bei diesen Mäusen mit inaktiviertem P2Y2-Rezeptor im Verlauf weniger Tage an. «Der auf ATP ansprechende P2Y2-Rezeptor ist das Schlüsselprotein. Er wird über die Scherkräfte des fließenden Blutes indirekt aktiviert. Am Ende der Reaktionskaskade, deren Komponenten wir in weiteren Versuchen ebenfalls identifizieren konnten, wird Stickstoffmonoxid gebildet, wodurch sich die Gefäßwand entspannt und der Blutdruck sinkt», erläutert Offermanns.

«Wir wollen untersuchen, inwieweit Störungen bei diesem zentralen Blutdruckregulationsprinzip für die Entstehung von Gefäßkrankheiten wie dem Bluthochdruck und der Atherosklerose mit verantwortlich sind», so Offermanns. Das Wissen über dieses Prinzip könnte zukünftig für Prophylaxe und Therapie des Bluthochdrucks genutzt werden. (ch)

DOI: 10.1172/JCI81067

22.07.2015 l PZ

Foto: Fotolia/fhmedien_de