AUFSTEIGENDE DILATATIONEN - Universität zu Lübeck

EINLEITUNG 4
Kontraktionszustand von glatten Muskelzellen wird über die zytoplasmatische
Calciumkonzentration sowie über die Calciumsensitivität der kontraktilen Filamente reguliert
(10). Calcium bindet konzentrationsabhängig an Calmodulin und dieser Komplex aktiviert
dann die Myosinleichtketten-Kinase. Die Kinase phosphoryliert Myosin, wodurch das unter
ATP Verbrauch ablaufende Übereinandergleiten der Myosin- und Aktinfilamente und somit
die Kontraktion der Zellen ermöglicht wird. Eine Absenkung des zytosolischen
Calciumspiegels durch die Wiederaufnahme von Calcium in das endoplasmatische
Retikulum durch eine Ca 2+ ATPase (SERCA) oder durch den aktiven Transport in den
Extrazellulärraum führt zur Dissoziation des Calcium-Calmodulin-Komplexes und der
Deaktivierung der Myosinleichtketten-Kinase, so dass die Aktivität der Myosinphosphatase
im Vordergrund steht, Myosin vermehrt dephosphoryliert wird und eine Relaxation erfolgt
(11). Hierbei steht die Calciumkonzentration im Vordergrund, während die Regulation der
Aktivität der Myosinphosphatase calciumunabhängig über eine Phosphorylierung erfolgt (12,
13). Die Aktivierung der Myosinphosphatase führt dann zu vermehrter Dephosphorylierung
des Myosins und somit zu einer verringerten Effektivität der Myosinkinase und erniedrigten
Sensitivität des kontraktilen Apparates für Calcium. Während die Regulation der Aktivität der
Myosinphosphatase Gegenstand aktueller Untersuchungen ist (14), ist schon relativ lang
bekannt, dass die intrazelluläre Calciumkonzentration rezeptorvermittelt durch verschiedene
Agonisten oder auch direkt durch physikalische Stimuli erhöht werden kann. Die Quelle des
Calciums sind hierbei die internen Speicher und/oder der Extrazellulärraum.
1.3 Potential vaskulärer Zellen
Das elektrische Potential ist in vielen Zellen ein wichtiges Signal, welches der
Informationsübertragung dient oder zu einer Änderung der Zellfunktion führt. Beide
Funktionen nutzen auch vaskuläre Zellen. Das Ruhemembranpotential ist die
Potentialdifferenz zwischen Innen- und Außenseite einer Zelle im Ruhezustand. Die Na + -K + -
ATPase und sekundär aktive Transporte erzeugen chemische Gradienten zwischen Intraund
Extrazellulärraum, die zu einem Ionenstrom und somit auch zur Ladungsverschiebung
führen. Die hierbei aufgebaute Spannung über die Membran wirkt dem
Konzentrationsgradienten entgegen, so dass sich ein elektrochemisches Gleichgewicht
einstellt. Die elektrische Spannung, die den Konzentrationsgradienten kompensiert, ist das
Gleichgewichtspotential für das entsprechende Ion. Voraussetzung für die Einstellung des
jeweiligen Potentials ist die selektive Permeabilität der Membran für dieses Ion. Die
Membranpermeabilität für Ionen wird von spezifischen Ionenkanälen gewährleistet, da die