Pharmakologie des Stickstoffmonoxids
Wie das Gas Stickstoffmonoxid Blutgefäße über cGMP entspannt, und die Nitrate, PDE5-Hemmer, sGC-Stimulatoren und inhaliertes NO, die diesen Weg nutzen.
Stickstoffmonoxid (NO) ist ein kleines Gas, das die Stickstoffmonoxid-Synthase (NOS) aus L-Arginin bildet. Im Endothel gebildet, diffundiert es in die glatte Muskulatur, aktiviert die lösliche Guanylatcyclase (sGC) und erhöht cGMP, was den Muskel entspannt. Molekül und Enzym haben eigene Bioquímica-Seiten («Stickstoffmonoxid», «Stickstoffmonoxid-Synthase»); diese Seite behandelt die Arzneimittel, die an diesem Weg angreifen.
Drei NOS-Enzyme
Endothelschäden wie bei Atherosklerose senken das NO und begünstigen Spasmen und Gerinnung.
- eNOS (endothelial): gleichmäßige niedrige Bildung, die Gefäße entspannt und Thrombozyten ruhig hält
- nNOS (neuronal): Signalübertragung im Gehirn und in Nerven zu Darm und Penis
- iNOS (induzierbar): große Mengen, die Immunzellen bei Entzündung bilden; sie trägt zur Vasodilatation im septischen Schock bei
NO-Donatoren
Glyceroltrinitrat und die Isosorbidnitrate werden in der Gefäßwand zu NO umgewandelt. In üblichen Dosen erweitern sie Venen stärker als Arterien, was die Füllung des Herzens und seinen Sauerstoffbedarf senkt; deshalb lindert sublinguales Nitroglycerin eine Angina pectoris innerhalb von Minuten. Kopfschmerzen sind häufig. Natriumnitroprussid setzt NO direkt frei und erweitert Arterien und Venen; es wird bei hypertensiven Notfällen als Infusion eingesetzt und setzt beim Abbau Cyanid frei, sodass eine längere Anwendung überwacht werden muss.
cGMP schützen: PDE5-Hemmer
Sildenafil und Tadalafil hemmen die PDE5, die im Corpus cavernosum und in den Lungengefäßen reichlich vorkommt. Sie behandeln die erektile Dysfunktion (bei der die sexuelle Stimulation das NO liefert) und die pulmonal-arterielle Hypertonie. Ihre Fachinformationen warnen vor der Anwendung mit Nitraten, einschließlich als Freizeitdroge verwendeter Alkylnitrite («Poppers»), und mit Riociguat.
sGC stimulieren und inhaliertes NO
Riociguat stimuliert die sGC direkt und macht sie empfindlicher für NO; es behandelt die pulmonale Hypertonie und ist teratogen. Inhaliertes Stickstoffmonoxid entspannt nur die Lungengefäße, die es erreicht, weil Hämoglobin es im Blut sofort abfängt; es wird bei pulmonaler Hypertonie von Neugeborenen eingesetzt. Durch die Bindung an Hämoglobin kann Methämoglobin entstehen, das während der Behandlung überwacht wird.
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Warum darf ein PDE5-Hemmer nicht mit einem Nitrat kombiniert werden?
Das Nitrat steigert die cGMP-Bildung und der PDE5-Hemmer blockiert den Abbau, sodass cGMP weit stärker ansteigt und der Blutdruck gefährlich abfallen kann.
Warum lindert sublinguales Nitroglycerin eine Angina pectoris?
Es setzt NO frei, erweitert vor allem Venen, verringert die Füllung und Arbeit des Herzens und damit seinen Sauerstoffbedarf; außerdem löst es Koronarspasmen.
Wie wird einer Nitrattoleranz vorgebeugt?
Durch ein tägliches nitratfreies (oder nitratarmes) Intervall statt kontinuierlicher Exposition.
Warum wirkt inhaliertes NO nur auf die Lunge?
Hämoglobin bindet und inaktiviert NO, sobald es ins Blut gelangt, sodass es nur auf die Lungengefäße neben belüfteten Alveolen wirkt.
Verwandte Klassen
- Organische Nitrate
- Phosphodiesterase-5-Hemmer
- Stimulatoren der löslichen Guanylatcyclase (sGC)
- Direkte Vasodilatatoren
- Medizinische Gase
- Spezifische Antidote
Beispielarzneimittel
- Glyceroltrinitrat
- Isosorbidmononitrat
- Isosorbiddinitrat
- Nitroprussidnatrium
- Sildenafil
- Tadalafil
- Riociguat
- Stickstoffmonoxid (inhaliert)
- Natriumnitrit
- Methylthioniniumchlorid (Methylenblau)
Lehrinhalt darüber, wie Arzneimittel wirken; keine Verordnungshilfe und kein Ersatz für den Rat einer Ärztin, eines Arztes oder anderer Fachpersonen. Ohne Dosierungen.
Quellen: Nitroglycerin Sublingual: MedlinePlus Drug Information (MedlinePlus (U.S. National Library of Medicine), 2026); Sildenafil: MedlinePlus Drug Information (MedlinePlus (U.S. National Library of Medicine), 2026); Tadalafil: MedlinePlus Drug Information (MedlinePlus (U.S. National Library of Medicine), 2026); Molecule of the Month: Nitric Oxide Synthase (RCSB Protein Data Bank (PDB-101), 2026).
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