Der Einfluss von asymmetrischem Dimethylarginin und symmetrischem Dimethylarginin auf die mitochondrialen Funktionen

Asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) ist ein endogener Inhibitor der endothelialen Stickstoffmonoxidsynthase (eNOS). Im Gegensatz zu ADMA bewirkt sein Isomeres, symmetrisches Dimethylarginin (SDMA) keine Hemmung der eNOS. Beide Dimethylarginine entstehen während der Proteolyse methylierter Proteine.

Bei der chronischen Herzinsuffizienz z.B. kommt es zu einem vermehrten Auftreten von Apoptose (programmierter Zelltod) in Kardiomyozyten. Voraussetzung für die Initiierung der Apoptose ist häufig die Freisetzung von Cytochrom C aus Mitochondrien, der eine Destabilisierung des mitochondrialen Membranpotentials (DYm) vorausgeht. Bei der Herzinsuffizienz wird in Kardiomyozyten ein vermehrtes Entstehen von Superoxidradikalen (O2.-) an den Komplexen I und III der Atmungskette beobachtet. Stickstoffmonoxid (NO), welches u.a. an der mitochondrialen NO-Synthase (mtNOS) entsteht, vermag durch eine kompetitive Hemmung der Cytochrom-Oxidase die Entstehung von O2.- am Komplex III der Atmungskette zu verstärken. Eine extensive Aktivierung der mtNOS, z.B. durch einen Anstieg des mitochondrialen Kalziums, kann zu einer Akkumulation von NO und O2.- und somit zu einer vermehrten Entstehung von Peroxinitrit (ONOO-) führen. ONOO- destabilisiert DYm und induziert somit Apoptose. Bislang ist der Effekt von ADMA und SDMA auf die mtNOS gänzlich unbekannt. Deshalb soll jetzt der Einfluss von ADMA und SDMA auf die Atmungskette und die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in Mitochondrien der Rattenherzen und humanen Endothelzellen untersucht werden.