Pharmakologische Charakterisierung von Antagonisten an nativen P2-Rezeptoren : vergleichende pharmakologische Untersuchungen von PPADS- und Suraminanaloga an P2-Rezeptoren glattmuskulärer und humaner Thrombozyten

Eine große Herausforderung auf dem Forschungsgebiet der P2-Rezeptoren stellt die Entwicklung von potenten und selektiven Antagonisten für die einzelnen Rezeptorsubtypen dar, um die P2-Rezeptoren in nativen Geweben zu ide
Eine große Herausforderung auf dem Forschungsgebiet der P2-Rezeptoren stellt die Entwicklung von potenten und selektiven Antagonisten für die einzelnen Rezeptorsubtypen dar, um die P2-Rezeptoren in nativen Geweben zu identifizieren und ihre physiologische und pathophysiologische Funktion aufzuklären. Ziel dieser Arbeit war zum einen die Entwicklung solcher P2-Antagonisten und zum anderen der Vergleich der pharmakologischen Befunde, die an nativen P2-Rezeptoren humaner Thrombozyten und isolierter Organe der Ratte sowie des Meerschweinchens ermittelt wurden, mit Ergebnissen an rekombinanten Rezeptoren, um somit Aussagen über P2-Rezeptoren verschiedener Spezies sowie nativer und rekombinanter P2-Rezeptoren treffen zu können. Mit Hilfe der P2Y1- und P2Y12-Standardantagonisten MRS2179, A3P5P und 2-meSAMP konnte gezeigt werden, dass für die ADP-induzierte Aggregation von in Puffer suspendierten Thrombozyten die gleichzeitige Aktivierung von P2Y1- und P2Y12-Rezeptoren zwingend erforderlich ist. Dagegen handelt es sich bei ADP- bzw. abmeATP-induziertem „shape change“ und Anstieg der intrazellulären Calciumkonzentration um rein P2Y1- bzw. P2X1-vermittelte Effekte humaner Thrombozyten, die zur Charakterisierung von Antagonisten an diesen Rezeptoren geeignet sind. Weiterhin wurden Untersuchungen am P2X1-Rezeptor des Ratten-Vas-deferens sowie am P2X3- und P2Y1-Rezeptor des Meerschweinchen-Ileum durchgeführt. Ausgehend von den Leitstrukturen Suramin und PPADS wurden Strukturmodifikationen vorgenommen mit dem Ziel, die Wirkstärke und die Selektivität zu erhöhen. Bei PPADS ist es durch Variation des Restes am Pyridoxalphosphat gelungen, sowohl P2X1- wie auch P2Y1-selektive Antagonisten zu entwickeln. Mit dem Ersatz des Phenylrestes durch einen Naphthylrestes beim PPNDS wurde die größte P2X1-versus P2Y1-Selektivität erreicht, wohingegen das Heterodimer SB9, bestehend aus Pyridoxalphosphat und einem Suraminmonomer, eine P2Y1-versus P2X1-Präferenz aufweist. Die einzelnen PPADS-Analoga unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Kinetik und des antagonistischen Mechanismus. Bei einigen Substanzen wurde ein kompetitiver, bei anderen ein „pseudoirreversibler“ oder nichtkompetitiver Antagonismus beobachtet. Im Gegensatz zu den P2-Rezeptoren glattmuskulärer Organe zeigen alle untersuchten PPADS-Analoga an P2-Rezeptoren der Thrombozyten einen nichtkompetitiven Antagonismus. Weiterhin wurde beobachtet, dass die Strukturmodifikationen einen wesentlich geringeren Einfluss auf die Wirkstärke an P2-Rezeptoren der Thrombozyten haben als an den Rezeptoren glattmuskulärer Organe. Bei den Suraminanaloga ist es gelungen durch Strukturmodifikationen potente und selektive Antagonisten für humane P2X1-Rezeptoren zu entwickeln. Es zeigte sich, dass die tetravalenten Verbindungen NF449, NF110 und NF864 eine wesentlich höhere Affinität zum P2X1-Rezeptor humaner Thrombozyten aufweisen als ihre bivalenten Analoga. Die größte P2X1- versus P2Y1-Selektivität wurde bei NF110 erreicht, die größte Wirkstärke am P2X1-Rezeptor dagegen ist beim NF864 zu finden. Bei der Substanz NF864 handelt es sich um den derzeit potentesten P2X1-selektiven Antagonisten humaner Thrombozyten. Somit sollte sich NF864 zur Untersuchung der Beteiligung des P2X1-Rezeptors an der Hämostase als nützlich erweisen. Korrelationen der Ergebnisse des abmeATP-induzierten „shape change“ mit denen des abmeATP-induzierten Calciumeinstroms in Thrombozyten zeigten, dass beide Vorgänge allein durch den P2X1-Rezeptor vermittelt werden und wahrscheinlich über den gleichen Transduktionsweg ablaufen. Intrazellulärer Calciumanstieg und „shape change“, die durch ADP ausgelöst werden, sind ausschließlich P2Y1-vermittelt, verlaufen aber unter Umständen über unterschiedliche Transduktionswege. Vergleicht man die Ergebnisse, die an humanen Thrombozyten ermittelt wurden mit denen der isolierten Organe so ist weder bei der Wirkstärke noch beim antagonistischen Mechanismus eine völlige Übereinstimmung festzustellen. Auch der Vergleich der Ergebnisse, die an nativen P2X1-Rezeptoren ermittelt wurden, mit Daten an rekombinanten Rezeptoren ergaben weder bei den Thrombozyten, noch bei den isolierten Vasa deferentia der Ratte eine klare Korrelation. Struktur-Wirkungs-Beziehungen von P2X1-Antagonisten sind somit scheinbar nur innerhalb eines Modells möglich. Die Interpretation auf antagonistische Potenzen von Verbindungen zwischen nativen P2X1-Rezeptoren unterschiedlicher Spezies sowie zwischen nativen und rekombinanten P2X1-Rezeptoren einer Spezies müssen nach dem heutigen Stand der Wissenschaft mit Vorsicht betrachtet werden.
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Metadaten
Author:Susanne Horner
URN:urn:nbn:de:hebis:30-0000009101
Referee:Günter Lambrecht
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2005/06/09
Year of first Publication:2005
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2005/05/06
Release Date:2005/06/09
Tag:Antagonisten; P2-Rezeptoren; P2X1; P2Y1; Thrombozyten
SWD-Keyword:Pharmakologie
HeBIS PPN:12887953X
Institutes:Pharmazie
Dewey Decimal Classification:540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License Logo Veröffentlichungsvertrag für Publikationen

$Rev: 11761 $