Was ist ADMA?

ADMA steht für asymmetrisches Dimethylarginin, einen im menschlichen Blut und Urin nachweisbaren, endogenen Hemmstoff der Synthese von Stickstoffmonoxid (NO).
NO wird aus der Aminosäure L-Arginin synthetisiert. Diese Reaktion wird durch das Enzym NO-Synthase katalysiert. Im Jahr 1992 wurde von Patrick Vallance und seinen Mitarbeitern erstmals beschrieben, dass Substanzen, die eine hohe Strukturähnlichkeit mit L-Arginin haben, aber ein oder zwei zusätzliche Methylgruppen tragen, die NO-Synthese hemmen [1]. Diese Substanzen, die entsprechend als Mono- (eine Methylgruppe) oder Dimethylarginin (zwei Methylgruppen) bezeichnet werden, sind als endogene Substanzen im menschlichen Plasma und Urin nachzuweisen. Vallance und Kollegen beschrieben asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) als den Vertreter aus dieser Substanzgruppe, der in den höchsten Konzentrationen nachweisbar war, und konnten zeigen, dass diese Substanz nach ihrer Isolation aus humanem Urin in vitro zu einer signifikanten und konzentrationsabhängigen Hemmung der NO-Bildung führte [2]. Im Gegensatz zu ADMA bewirkt sein Isomeres, symmetrisches Dimethylarginin (SDMA) keine Hemmung der NO-Synthese (Abbildung 1).



Abbildung 1. Chemische Strukturformeln von L-Arginin, dem natürlichen Substrat der NO-Synthase, ADMA, dem kompetitiven Inhibitor, sowie seinem biologisch inaktiven Strukturisomer SDMA und L-NMMA, welches ebenfalls die NO-Bildung hemmt.


Experimentelle Untersuchungen vieler verschiedener Forschergruppen belegten seitdem, dass ADMA die Bildung von NO in einem Konzentrationsbereich hemmen kann, der auch bei Patienten mit Herz- Kreislauferkrankungen im Plasma gefunden wird [3-5]. In kultivierten menschlichen Makrophagen, welche die induzierbare Form der NO-Synthase exprimieren, hemmt ADMA die NO-Freisetzung ebenfalls konzentrationsabhängig [2]. Nicht nur in Experimenten mit isolierten, aufgereinigten, mittels Genexpression gewonnenen Isoformen der NO-Synthase in vitro [6], sondern auch in klinischen Untersuchungen an Patienten mit unterschiedlich hohen Plasmakonzentrationen dieses Hemmstoffs konnte gezeigt werden, dass ADMA die Aktivität der NO-Synthase konzentrationsabhängig hemmt (Abbildung 2a und 2b) [7-9].

 

Abbildung 2. Das Konzentrations-verhältnis zwischen L-Arginin und ADMA bestimmt die Aktivität der NO-Synthase und beeinflusst hierüber die NO-abhängigen physiologischen Wir-kungen.
a. Beim Gesunden überwiegt der Einfluss von L-Arginin, so dass die NO-Synthase aktiv ist.
b. Beim Patienten mit erhöhter ADMA-Kon-zentration überwiegt die Hemmung der NO-Bildung durch ADMA, so dass die NO-Synthase blockiert ist, und die NO-abhängige Vasodilatation sowie die hemmende Wirkung von NO auf Thrombozytenaggre-gation, Monozyten-adhäsion, Zellproliferation und Radikalbildung vermindert sind.