Ouabain, ein vor 200 Jahren als afrikanisches Pfeilgift entdecktes herzaktives Steroid, ist ein neues Steroidhormon der Nebenniere. Es ist kaum etwas darüber bekannt, wie Herzglykoside in der Nebenniere synthetisiert werden und wie sie auf die Sekretion anderer Steroidhormone wie z.B. die des Cortisols einwirken. Bei der Untersuchung dieser Fragen wurden folgende Resultate erzielt:
1. Es wurde ein System zur Kultivierung primärer Nebennierenrindenzellen (NNRZ)des Rindes etabliert. Die Zellen wurden dabei auf ihre Fähigkeit Ouabain und Cortisol zu sezernieren untersucht. Andere Zellen wie primäre Nebennierenmarkzellen des Rindes, Zellen der PC12-Zelllinie und auch Suspensionskulturen der Nebennierenrindenzellen eigneten sich nicht für die geplanten Untersuchungen.
2. Es wurden die basalen und stimulierten bzw. inhibierten Sekretionsraten von Cortisol und Ouabain in den Experimenten verglichen. NNRZ sezerniereninnerhalb von vier Stunden in Kultur 900.000-fach mehr an Cortisol als anOuabain. Die Gehalte beider Steroide wurden in den Zellüberständen undintrazellulär mit einem ELISA gemessen. Die Ouabainsekretion lag im Bereichvon 1 pmol/mg Protein x Std. 1. ACTH (1myM) stimulierte die Ouabainfreisetzung um den Faktor 1,9; Angiotensin II (100nM) und Phenylephrin (10myM) hatten keinen Einfluss auf die Ouabainsekretion. Die Gewebekonzentrationen an Ouabain ließen sich nur nach Frieren/Tauen der Zellen verbunden mit einer Ultraschallbehandlung bestimmen. Wir fanden dabei eine deutliche Erhöhung der intrazellulären Gehalte unter ACTH- und Pregnenolon-Einfluss. Entgegen bisher publizierter Behauptungen fanden wir eindeutig keine stimulierende Wirkung des Angiotensin II auf die Ouabainbiosynthese und -freisetzung und nur eine geringgradige Stimulation des Cortisols.
3. Es wurde vergleichend untersucht, ob aus Progesteron und Pregnenolon Ouabain und Cortisol gebildet werden können. Die beiden Steroidhormone Pregnenolon und Progesteron sind Vorläufer sowohl des Cortisols, dessen Synthese sich durch Metyrapon, einen Hemmstoff der 11beta-Hydroxylase, hemmen ließ als auch des Ouabains. Die Aufnahme und Verwertung für die Biosynthese von Cortisol erfolgte nach einer Sättigungskinetik mit der halbmaximalen Sättigung im Bereich von 14-18 myM Pregnenolon bzw. Progesteron. Die Ouabainsynthese wurde in Gegenwart von Pregnenolon besser als durch Progesteron stimuliert. Corticosteron und Aldosteron sind keine Vorläufer der Ouabainsynthese. Metyrapon hat keine Wirkung auf die Ouabainbiosynthese aus Vorläufer-Steroiden. Die 11-Hydroxygruppe des Ouabains ist somit wie im pflanzlichen Wirkstoff alpha-ständig.
4. Es wurde untersucht, ob Digitoxigenin ein Vorläufer des Ouabains ist. Die Frage konnte durch direkte Stimulation der Ouabainbiosynthese bzw. freisetzung nicht geklärt werden, da die Ouabain-Antikörper mit Digitoxigenin kreuzreagierten. Es fand sich jedoch bei der vergleichenden Untersuchung der Cortisolspiegel eine 50-fache Stimulierung der Cortisolfreisetzung durch Digitoxigenin (1myM). Ouabain und Digoxin hemmten dagegen die ACTH-stimulierte Cortisolausschüttung in nanomolaren Konzentrationen. Es wird vermutet, dass NNRZ in Gegenwart physiologischer (nanomolarer) Konzentrationen der beiden Herzglykoside unter Kreislauf-Stress-Bedingungen mit der Cortisolfreisetzung interferieren.
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