Signaltransduktionen

[Curryhuhn]

Hallo Leute!

Ich beschäftige mich grade mit Signaltransduktionen und komm an einigen Stellen nicht weiter. Vielleicht könnt Ihr mir da ja helfen.

Mir ist klar, dass der beta-1-Rezeptor in den Herzmuskelzellen die cAMP- Konzentration über eine Aktivierung der Adenylatzyklase (über ein stimulierendes G-Protein) erhöht. Das cAMP aktiviert dann wiederum die cAMP- abgängige Proteinkinase A (=PKA). Die PKA phosphoryliert dann final den L-Typ Calciumkanal und Phospholamban. Phospholamban enthemmt dann den Ryanodin- Rezeptor im Sarkoplasmatischen Retikulum. Und schon gibt es bei der elektromechanischen Koppelung mehr Calcium = positiv inotrop.

Mir ist jedoch die
- positiv chronotrope-,
- positiv dromotrope- und
- positiv bathmotope Wirkung des Sympathikus am Herzen nicht klar.

Wie funktioniert das? Welche Proteine werden da final von welcher Kinase phosphoryliert? Ionenkanäle? Wenn ja welche?!?!

Die negative inotrope Wirkung des Parasympathikus durch den M2-Rezeptor (Senkung der cAMP- Konzentration), denke ich, habe ich auch verstanden. Dabei wird es sich sicher um eine Umkehr bzw. Hemmung des oben kurz beschriebenen Mechanismus der Steigung der Herzmuskelkraft handeln.

Aber wie wirkt der Parasympathikus negativ chronotrop? (Wird sich sicherlich leicht aus der positiv chronotropen Wirkung des Sympathikus ableiten lassen – aber erst einmal das verstehen)

Zum Schluss noch ein kleiner Sprung zu den Thrombozyten. Da habe ich gelesen das Thrombin und Thromboxan A2 einen G12/13- Rezeptor auf der Oberfläche der Blutplättchen besitzen. Dieser G12/13- Rezeptor soll ein „Rho- Pathway“ stimulieren, der dann schlussendlich die Myosinphosphatase hemmt. Die Myosinphosphatase würde aktiv die myosin light chains dephosphorylieren und somit deren Kontraktion behindern. Die nicht behinderte Kontraktion dient für die Verformung der Blutplättchen.
Diese Signalkaskade verpeil ich leider ganz. Darüber habe ich im Internet bisher nichts Gescheites gefunden. Außer dass es sich dabei um so genannte „kleine G-Proteine“ handeln soll.

Wäre super, wenn Ihr mir helfen könntet. Also schrei ich einfach mal:

HIIIIIIIIIIIIIIIIIIIILFEEEEEEEEEEEEEEE!! :-)

[Sidewinder]

So, ich lass mich nun mal kurz zu deiner Frage mit der positiv chromotropen, dromotropen und inotropen Wirkung des Sympathikus aus, das mit den Blutplättchen ist glaube ich viel zu speziell, also ich könnte mich nicht entsinnen, das mal so ultragenau gelernt zu haben (ansonsten muss ich es wohl nachholen):
Also, die Wirkung des Sympathikus ist eigtl. ganz einfach, der Smpathikus aktiviert über norandrenerge beta-1-Rezeptoren eine dir wohl schon bekannte G-Protein gekoppelte Kaskade, das G-Protein wird aktiviert, aktiviert seinerseits wieder die Adenylylcyclase, die stellt cAMP als second messenger her, welches wieder die Proteinkinase A aktiviert und diese phosphoryliert dann die Calcium-Kanäle, dadurch erhöht sich deren Öffnungswahrscheinlichkeit und es kann mehr Kalzium in die Herzmuskelzelle einströmen und du erhältst deine oben genannten Effekte, also die Herzkraft steigt (Inotropie), weil eben mehr Kalzium vorhanden ist, es also auch länger in der Zelle verweilt, die Frequenz nimmt zu (Chronotropie), weil ja die Auslösung des APs in den Schrittmacherzellen v.a. von Calcium getragen wird und schließlich nimmt die Überleitungsgeschwindigkeit am AV-Knoten zu (Dromotropie), eben auch, weil der "Aufstrich" des APs steiler verläuft!
Nun möchte man meinen, der Parasympathikus kehrt den Mechanismus genau um, ist aber NICHT so....der Parasympathikus wirkt viel mehr über eine Erhöhung der Leitfähigkeit der Kalium-Kanäle, dadurch wird das Membranpotenzial negativer (weil ja positive K+ ausströmen) und es wird schwerer ein AP auszulösen!
Außerdem wirkt der Parasympathikus nur auf die Dromotropie und Chronotropie, nicht aber auf die Inotropie, weil er nämlich nur Vorhof und AV-Knoten innerviert, nicht aber die Ventrikel!

So, ich hoffe, das war verständlich, wenn was falsch war, möge man mich korrigieren! :-)

Sebastian

P.S. Kleine G-Proteine sind z.B. die RAS Proteine, die oft bei Signaltransduktion bei Wachstum und Differenzierung vorkommen, Mutationen können dann auch oftmals Krebs auslösen, es handelt sich also um Proto-Onkogene....wie jetzt kleine G-Proteine mit den Thrombozyten zusammenhängen, ist mir nicht bekannt, es ist aber, denke ich mal, auch schon ziemlich speziell!

[Faust601]

Sympathikuswirkung am Herzen auf die Schnelle:

1. cAMP aktiviert (ohne Umweg über Kinasen) den IF-Kationenkanal -> stärkerer Natriumeinstrom -> schnellere diastolische Depolarisation -> positiv chronotrope Wirkung

2. cAMP aktiviert über die PKA den plasmalemmalen Calciumkanal -> erleichterte Aktionspotentiale im Reizleitungssystem -> positiv chronotrope und inotrope Wirkung
bzw. erhöhte intrazelluläre Calciumkonzentration -> positiv inotrope und positiv bathmotrope Wirkung

[Lava]

Da gabs doch auch noch einen Kalium Kanal, der direkt durch die beta Untereinheit des G-Proteins beeinflusst wird, ohne den "Umweg" über cAMP. Allerdings hab ich vergessen, welcher das ist.... aber ich hab hier im Forum mal ne ähnliche Frage gehabt und ein gutes Script empfohlen bekommen.

Guckst du hier (http://www.medi-learn.info/seiten/medi-foren/showthread.php?s=&threadid=5222&highlight=hcn)

Da findest du den Link.

[Curryhuhn]

Vielen Dank für Eure Antworten. Ich werde wohl erst am Wochenende dazu kommen mir das in Ruhe anzugucken.

Dann habe ich bestimmt noch die eine oder andere Frage dazu.

Also bis dann.

Curryhuhn

[christie]

nur zur ergänzung/korrektur:

1.
am herzen hemmt Phospholamban nicht den Ryanodin - Rezeptor sondern die SERCA (also die Calcium - ATPase, die das Calcium wieder ins SR pumpt).
Indem Phospholamban durch die PKA phosphoryliert wird, enthemmt es die SERCA. Dadurch kann das intrazelluläre Calcium schneller ins SR zurückgepumpt werden.

2.
Die positive chronotropie beruht auf der schnelleren Repolarisation durch die Aktivitätssteigerung der SERCA. Die Calciumionen werden schneller ins SR zurückgepumpt.
Ergo ist die Zelle schneller repolarisiert und kann demnach schneller wieder depolarisiert werden. So erklärt sich der positiv chronotrope Effekt.
Eine Frequenzsteigerung ist nur möglich, wenn die Zelle schneller repolarisiert und das Potenzial wieder unter mindestens -70mV geht.

[Curryhuhn]

Also, dass es nach so langer Zeit noch Antworten zu diesem Thema gibt - ui!

Der von dir unter 2. beschriebene Mechanismus sollte lieber als positive Lusitropie (schnellere Depolarisation) bezeichent werden. Sicherlich ist dies wichtig für die positive Chronotropie; diese würde ich aber eher im Sinusknoten ansiedeln (z.B. durch Erhöhung der Leitfähigkeit des HCN).

[christie]

stimmt ja - rischdisch.