Modulation der Aktivität von Protein-Kinasen und der Genexpression durch reaktive Sauerstoffspezies und deren Rolle in der vaskulären Physiologie und Pathophysiologie

Evidenz deutet darauf hin, dass reaktive Sauerstoffspezies, insbesondere Superoxid und Wasserstoffperoxid, wichtige Signalmoleküle in kardiovaskulären Zellen sind. Ihre Produktion wird durch hormonsensitive Enzyme wie die vaskulären NAD(P)H-Oxidasen reguliert, und ihr Stoffwechsel wird durch antioxidative Enzyme wie Superoxiddismutasen, Katalasen und Glutathionperoxidasen koordiniert. Beide dieser reaktiven Sauerstoffspezies fungieren als zweite Botenstoffe, um mehrere intrazelluläre Proteine und Enzyme zu aktivieren, einschließlich des epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptors, c-Src, p38 mitogen-aktivierte Protein-Kinase, Ras und Akt/Protein-Kinase B. Die Aktivierung dieser Signalkaskaden und redoxsensitiven Transkriptionsfaktoren führt zur Induktion vieler Gene mit wichtigen funktionalen Rollen in der Physiologie und Pathophysiologie vaskulärer Zellen. Somit nehmen reaktive Sauerstoffspezies an der Wachstums- und Migrationsfähigkeit von glatten Muskelzellen der Gefäße teil; Modulation der Endothelfunktion, einschließlich endothelabhängiger Entspannung und der Expression eines proinflammatorischen Phänotyps; und Modifikation der extrazellulären Matrix. All diese Ereignisse spielen eine wichtige Rolle bei Gefäßerkrankungen wie Bluthochdruck und Atherosklerose, was darauf hindeutet, dass die Quellen der reaktiven Sauerstoffspezies und die Signalkaskaden, die sie modifizieren, wichtige therapeutische Ziele darstellen könnten.