cGMPgesteuerten

Der Begriff cGMPgesteuerten bezieht sich auf Prozesse, Reaktionen oder Signalwege, deren Aktivität durch das sekundäre Botenmolekül zyklisches Guanosinmonophosphat (cGMP) reguliert wird. In der Literatur wird er häufig verwendet, um die Vielgestaltigkeit der cGMP-Signale in verschiedenen Geweben und Funktionen zu beschreiben.

Entstehung und Abbau: cGMP wird durch Guanylylcyclasen aus GTP synthetisiert. Dabei gibt es lösliche Guanylylcyclasen (sGC), die durch Stickstoffmonoxid (NO) aktiviert werden, sowie membranständige Guanylylcyclasen, die durch natriuretische Peptide stimuliert werden. Der Abbau erfolgt überwiegend durch Phosphodiesterasen (PDEs), insbesondere PDE5, PDE9 und PDE6, je nach Gewebe. Die dynamische Balance von Synthese und Abbau bestimmt die Intensität der cGMP-Signale.

Wirkorte und Mechanismen: cGMP wirkt über drei Hauptwirkertypen: Proteinkinase G (PKG), zyklische Nukleotid-gesteuerte (CNG) Kanäle und die Regulation von PDEs. PKG-phosphoryliert Zielproteine, was unter anderem die Kalziumkonzentration senkt und die Muskelentspannung fördert. CNG-Kanäle steuern die Ladungstransporte in Sinneszellen, und PDE-Aktivität modifiziert lokal die cGMP-Werte.

Physiologische Rollen: In Blutgefäßen vermittelt die NO-cGMP-PKG-Signalkette die glatte Muskulaturentspannung und Vasodilatation. In der Retina regulieren cGMP-gesteuerte Kanäle die Signalübertragung in der Photorezeption. cGMP beeinflusst auch Thrombozytenfunktion, Herz- und Darmlaufbahn sowie bestimmte neuronale Prozesse.

Klinische Relevanz und Forschung: Arzneimittel, die cGMP erhöhen oder dessen Abbau verlangsamen (z. B. PDE5-Hemmer wie Sildenafil, Tadalafil, Vardenafil), finden Anwendung bei erektiler Dysfunktion und pulmonaler arterieller Hypertension. Störungen der cGMP-Signale stehen mit Bluthochdruck, Herzinsuffizienz und bestimmten Netzhauterkrankungen in Zusammenhang. Forschungsfelder umfassen gezielte PDE-Hemmstoffe, Gen- oder Molekulare Therapien zur Modulation der Guanylylcyclase-Aktivität sowie optogenetische Ansätze zur kontrollierten cGMP-Dynamik.