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Die Entdeckung von EDRF

Inzwischen sammelten sich mehrere Anhaltspunkte aus anderer Richtung an. Eines der Probleme, die Robert Furchgott von der Staatsuniversität in New York (SUNY) in Brooklyn in den fünfziger Jahren zu lösen versuchte, war, wie Blutgefäßerweiterung auf dem molekularen Niveau funktioniert. Furchgotts Ausgangspunkt war der Neurotransmitter Acetylcholin von dem bekannt war, daß er nach Injektion in Tieren Blutgefäße erweiterte. Es wurde vermutet, daß das Acetylcholin die Muskelzellen, die Blutgefäße umgeben, dazu veranlaßte, sich zu entspannen und so den Durchmesser der Blutgefäße zu vergrößern. Um die Schritte zwischen Acetylcholin und der Erweiterung zu entschlüsseln, versuchte Furchgott, mit Hilfe von isolierten Abschnitten von Blutgefäßen und den sie umgebenden Muskeln, die Acetylcholin-Reaktion im Labor zu reproduzieren. Eine Verlängerung der Abschnitte würde anzeigen, daß die Muskeln sich entspannt hatten, und daraus abgeleitet, daß die Blutgefäße sich erweitert hatten. Die Abschnitte verkürzten sich jedoch jedes Mal nach Zugabe von Acetylcholin (Muskelkontraktion statt Entspannung). Furchgott schob das Rätsel vorübergehend zur Seite.

Furchgott plante viele Jahre später ein Experiment, um die verhältnismäßigen Stärken mehrerer Chemikalien als Blutgefäß-entspannende Agenzien zu bestimmen. Carbachol, chemisch verwandt mit Acetylcholin (welches Furchgotts unerklärbare frühere Experimente als kontrahierendes Agens gezeigt hatten), sollte benutzt werden, um Blutgefäßproben zu kontrahieren, und um Furchgott die Studie der entspannenden Wirkung dreier Agentien zu erlauben.

Furchgott fertigte ein ausführliches Protokoll für seinen Assistenten David Davidson an, welcher mit Prüfungen begann, die die korrekte Reaktion der Gewebe zeigen sollten. Der erste Schritt war eine Probekontraktion mit Hilfe des Neurotransmitters Norepinephrin, gefolgt von einem Waschschritt mit frischer Salzlösung, um Norepinephrin zu entfernen, und letztlich einer Probekontraktion mit Carbachol. Nach einem weiteren Waschschritt, um Carbachol zu entfernen, würde das eigentliche Experiment beginnen. Das Experiment war für den 5. Mai 1978 geplant. Davidson vergaß versehentlich den ersten Waschschritt. Er gab Carbachol auf die Blutgefäßproben, die immer noch von Norepinephrin kontrahiert waren. Statt sich weiter zusammenzuziehen, entspannten sich die Gefäße.

Furchgott hatte Acetylcholin oder Carbachol oftmals auf Gefäße gegeben, die mit verschiedenen Chemikalien vorbehandelt worden werden, und hatte immer nur Kontraktion beobachtet. Der einzige Unterschied im experimentellen Versuchsaufbau war, daß er dieses Mal Blutgefäßringe anstelle von Streifen benutzte. Furchgott benutzte in anschließenden Experimenten Ringe, die alle in vorläufigen Prüfungen mit Acetylcholin sich entspannt hatten, schnitt sie in Streifen, und testete die Streifen nochmals mit Acetylcholin. Ärgerlicherweise einige dieser Streifen fuhren fort sich zu entspannen, während andere sich nun zusammenzogen. Ihm war aufgefallen, daß diejenigen, die sich zusammenzogen, sich beim Schneiden gewellt und Manipulation erfordert hatten. Vielleicht hatte die Manipulation Schaden verursacht.

In der Tat, entfernte das Reiben der Streifen auf der Innenseite ihre Fähigkeit, sich nach Zugabe von Acetylcholin zu entspannen. Furchgott erkannte, daß die methodische Art und Weise, in der er die Streifen präparierte, nämlich das Ziehen der Schnittfläche über seinen Finger, um sie aus dem Weg zu halten, etwas Wesentliches entfernt hatte.

Furchgott demonstrierte 1980 in Experimenten, daß das fehlende "Etwas" Endothelzellen waren, die die Blutgefäße auskleideten. Wenn er zwei Lagen von Blutgefäßen, eine mit Endothelzellen und eine ohne, bereitete, entspannten sich beide Streifen als Reaktion auf Acetylcholin. Das Acetylcholin schien die Endothelzellen zu unterrichten, einen zweiten Botenstoff zu produzieren, den Furchgott Endothelium-hergeleiteten Entspannungsfaktor oder EDRF nannte. EDRF dirigierte die Entspannung der beide Streifen umgebenden Muskelzellen.

Obwohl Furchgott wußte, daß EDRF existierte, konnte er es nicht isolieren und identifizieren. Es wurde deshalb einfach definiert, als die Substanz, die durch die Behandlung von Endothelzellen mit Acetylcholin ausgelöst wird. NO blieb mittlerweile eine separate chemische und medizinische Merkwürdigkeit. Warum sollte der Körper ein System besitzen, daß auf dieses Gas reagiert?

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