NMDA-Rezeptoren von Endothelzellen

[Adenin]

Ich studiere zwar noch kein Medizin sondern besuche noch die 12. Klasse, aber bei uns ist in Gesundheitslehre heute ein Thema aufgekommen, wo keiner so genau wusste, wie das jetzt funktioniert. Unsere Lehrerin hat auch nichts gefunden und ich habe Stunden gegoogelt und mir Berichte durchgelesen, bin aber immernoch nicht schlauer als zuvor.

Ich hoffe, dass es hier rein passt, wusste nicht, wo ich es sonst posten soll.

Vielleicht ist die Frage für Medizinstudenten oder Ärzte seltsam, aber wir hatten eine Abbildung im Unterricht, mit der die Wirkung von Stickstoffmonoxid erklärt werden sollte und eine Frage blieb bei uns offen.

Auf der Abbildung sieht man, dass Glutamat aus dem Gefäßlumen an einen NMDA-Rezeptor bindet. Dann geht direkt ein Pfeil vom Rezeptor zum ER, das daraufhin Ca2+ freisetzt. Das alles soll in einer Zelle des Endothels stattfinden.

Das der NMDA-Rezeptor ein Kationenkanal ist, ist mir klar. Also strömt u.a.
Ca2+ in die Zelle ein.
Aber: Wie aktiviert dies nun die Ca2+Freisetzung aus dem ER?
Ich habe zu Endothelzellen nichts gefunden, nur zu Neuronen und NMDA-Rezeptoren.
Wie das mit dem Ca2+ und Muskelzellen ist verstehe ich auch.
Oder ist es das gleiche Prinzip?
Haben Endothelzellen auch ein Ruhemembranpotenzial?
Passiert das alles überhaupt in einer Zelle des Endothels?
Unsere Lehrerin hat die These aufgestellt, dass durch den Ca2+ Einstrom mehr Kalzium in das ER gelangt und es ab einer gewissen Konzentration sozusagen "exposionsartig" das gespeicherte Kalzium freisetzt.
Das klingt für mich aber irgendwie nicht schlüssig.

In der Abbildung geht es dann so weiter:
Im Endothel: Ca2+ bindet an Calmodulin -> NO-Synthase -> Freisetzung von NO aus Arginin
In der Tunica media: Aktivierung von Guanylatcyclase -> umwandlung von GMP zu cGMP -> Verminderung von Ca2+ in der Muskelzelle -> Vasodilatation

Leider habe ich die Abbildung nicht zum Einfügen gefunden.

Hoffe, ich stelle mich nicht ganz dumm an und finde hier vielleicht jemanden, der mir auf die Sprünge hilft.

[Medicus90]

Zu deiner Kernfrage bezüglich Ca2+.
Das nennt sich Calcium-induced-Calcium-release (CICR). Der sog. "Calciumfunke" führt ganz einfach dazu, dass noch mehr Ca2+ aus dem ER freigesetzt wird, was dann die nachfolgende Signalkaskade auslöst (das Ca2+, das von extrazellulär in die Zelle fließt, hat daran nur einen kleinen Anteil).
Wie genau das bei NMDA-R. aussieht, weiß ich nicht, aber beim Herzmuskel und bei den Skelettmuskeln gehts über sog. Ryanodin-Rezeptoren.
Im Herzmuskel bindet Ca2+ an die RyR., im Skelettmuskel öffnen sich die Ca2+-Kanäle im sarkoplasmatischen Retikulum über einen mechanischen Zug.
Ist aber für die Schulzeit ziemlich speziell, finde ich...

[Adenin]

Danke für deine Antwort!
Wie es in einer Skelettmuskelzelle mit dem sarkoplasmatischen Retikulum funktioniert, hatten wir schon besprochen.
Nur ob die Mechanismen in einer Endothelzelle ähnlich sind, war mir nicht klar.
Das mit Calcium-induced-Calcium-release (CICR) hatten wir nicht besprochen, das war mir neu.

Von daher hat mir deine Antwort schon einen ganzen Sprung weiter geholfen

Wir nehmen sowas in Gesundheitslehre durch. Ist auch ziemlich speziell der Unterricht. Wir lernen schon (dafür, dass es "nur" Schule ist) recht viel Anatomie, Physiologie, Histologie und Pathologie. Außerdem gehen wir auf einige Medikamentengruppen und Wirkstoffe in Bezug auf bestimmte Krankheitsbilder ein.
Macht wirklich sehr viel Spaß!

[Medicus90]

Also, hab bisschen recherchiert und bin auf den Artikel hier gestoßen:

http://www.nature.com/nature/journal.../336385a0.html

Demnach hast du das eig. alles schon gut erklärt.

Glutamat bindet luminal an den NMDA-Rezeptor der Endothelzelle. Daraufhin fließt Ca2+ in die Zelle. Ca2+ bindet an Calmodulin und aktiviert so die
endotheliale NO-Synthase (eNOS). NO entsteht, diffundiert in die Tunica media, aktiviert die dortige Guanylatcyclase, cGMP entsteht. cGMP hemmt die Proteinkinase G, Ca2+ wird weniger und die Muskelzelle relaxiert, das Gefäß dilatiert.

[Adenin]

Vielen Dank für den Artikel und dafür, dass du extra nochmal recherchiert hast!

Den Artikel und das mit dem CICR werde ich dann morgen mal an meine Klassenlehrerin weiterleiten, damit sie auch was davon hat.