The role of mitochondrial NO-synthase for the regulation of the mitochondrial respiratory chain and the generation of reactive oxygen species in cardiac myocytes

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Bei der chronischen Herzinsuffizienz kommt es zu einem vermehrten Auftreten von Apoptose (programmierter Zelltod) in Kardiomyozyten. Vorraussetzung für die Initiierung der Apoptose ist häufig die Freisetzung von Cytochrom C aus Mitochondrien, der eine Destabilisierung des mitochondrialen Membranpotentials (DYm) vorrausgeht. Bei der Herzinsuffizienz wird in Kardiomyozyten ein vermehrtes Entstehen von Superoxidradikalen (.O2-) an den Komplexen I und III der Atmungskette beobachtet. Stickstoffmonoxid (NO), welches u.a. an der mitochondrialen NO-Synthase (mtNOS) entsteht, vermag durch eine kompetitive Hemmung der Cytochrom-Oxidase die Entstehung von .O2- am Komplex III der Atmungskette zu verstärken. Eine extensive Aktivierung der mtNOS, z.B. durch einen Anstieg des mitochondrialen Kalziums, kann zu einer Akkumulation von NO und .O2- und somit einer vermehrten Entstehung von Peroxinitrit (ONOO-) führen. ONOO- destabilisiert DYm und induziert somit Apoptose. Es soll die Hypothese überprüft werden, ob in insuffizienten Kardiomyozyten eine erhöhte Aktivität der mtNOS für die vermehrte Entstehung von .O2- am Komplex III der Atmungskette verantwortlich ist, und ob das Entstehen von ONOO- hierdurch zum vermehrten Auftreten von Apoptose beiträgt.