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Aktuelle Urol 1995; 26: 7-9
DOI: 10.1055/s-2008-1057843
© Georg Thieme Verlag, Stuttgart · New York

Charakterisierung von Phosphodiesterase-(PDE-)Isoenzymen in der humanen und porcinen Detrusormuskulatur

Characterisation of Phosphodiesterase (PDE) Isoenzymes in the Human and Porcine Detrusor MusculatureM. C. Truβ1 , 2 , S. Ückert1 , 2 , C. G. Stief1 , A. J. Becker1 , H. Eckel1 , 2 , P. Schulz-Knappe2 , W. G. Forssmann2 , U. Jonas1
  • 1Urologische Klinik, Medizinische Hochschule Hannover (Direktor: Professor Dr. med. Udo Jonas)
  • 2Niedersächsisches Institut für Peptid-Forschung GmbH, Hannover (Direktor: Professor Dr. med. Dr. h. c. Wolf-Georg Forssmann)
Gefördert durch DFG Tru 343/1-2.
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Publication Date:
19 March 2008 (online)

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Zusammenfassung

Es wurde der Einfluß verschiedener isoenzymspezifischer Phosphodiesterase-(PDE-)Inhibitoren auf Carbachol-induzierte Kontraktionen porciner und humaner Detrusorstreifen in vitro untersucht sowie eine Isoenzymauftrennung aus porcinen und humanen Gewebehomogenaten durchgeführt.

Milrinon (PDE III-Inhibitor), Rolipram (PDE IV-Inhibitor), Zaprinast (PDE V/I-Inhibitor) sowie Dipyridamol (PDE V-Inhibitor, nur humanes Gewebe) hatten nur geringe relaxierende Wirkungen bei der maximalen Konzentration (< 20 %), während Papaverin (nichtselektiver PDE-Inhibitor) und Vinpocetin (PDE I-Inhibitor) significant stärker wirksam waren (porcine Detrusorstreifen: 73 ± 4,3 % und 53 ± 7,9 %, humane Detrusorstreifen: 59,9 ± 8,2 % und 51,4 ± 7,9 %).

Im 42 000 g Überstand des porcinen Gewebehomogenates wurden eine PDE I, eine PDE II, zwei PDE IV und zwei PDE V identifiziert. In der zytostolischen Fraktion des humanen Gewebehomogenates wurden die PDE I-V jeweils einfach nachgewiesen.

Der Kalzium/Calmodulin-stimulierten PDE I scheint eine besondere Bedeutung bei der Tonusregulation des unteren Harntraktes beim Schwein und beim Menschen zuzukommen. Trotz definierter biochemischer Unterschiede eignet sich das Schweinemodell zum Studium der intrazellulären Regulationskaskade des Detrusors in vitro. Die isoenzymspezifische Modulation von intrazellulären Schlüsselenzymen ist ein neuer Ansatz zur Detrusortonusregulation.

Abstract

The effect of various isoenzyme-specific phosphodiesterase (PDE) inhibitors on carbachol induced porcine and human destrusor contractions were investigated in vitro and an isolation and characterisation of PDE isoenzymes present in porcine and human detrusor homogenate was done.

Milrinone (PDE III inhibitor), rolipram (PDE IV inhibitor), zaprinast (PDE V/I inhibitor) and dipyridamole (PDE V inhibitor, human tissue only) had only minor relaxant effects at maximum concentrations (< 20 %) while papaverine (nonselective PDE inhibitor) and vinpocetine (PDE I inhibitor) were significantly more potent (porcine detrusor: 73 ± 4.3 % and 53 ±7.9 %, human detrusor: 59.9 ± 8.2 % and 51.4 ± 7.9 % relaxation).

One PDE I, one PDE II, two PDE IV and two PDE V were identified from the 42.000 g supernatant of the porcine detrusor homogenates. In the cytosolic fraction of the human tissue homogenate all five known PDE (PDE I-V) were found.

The calcium/calmodulin stimulated PDE I seems to be of functional importance in the regulation of the porcine as well as the human detrusor tone. Despite distinct biochemical differences the pig is a valuable in vitro model for the study of the intracellular regulation cascade of the detrusor smooth muscle. Isoenzyme-specific modulation of intracellular key enzymes is a novel approach for detrusor tone regulation.

Key words

Phosphodiesterase - Detrusor - Smooth muscle - Cyclic nucleotides

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