Dtsch Med Wochenschr 2004; 129(15): 820-824
DOI: 10.1055/s-2004-822880
Übersichten
Kardiologie / Pharmakologie
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) als kardiovaskulärer Risikofaktor

Epidemiologische und prospektive DatenAsymmetrical methylarginine (ADMA) as a cardiovascular risk factorEpidemiological and prospective dataR. H. Böger1
  • 1Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Further Information

Publication History

eingereicht: 10.2.2004

akzeptiert: 18.3.2004

Publication Date:
31 March 2004 (online)

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind nach wie vor die häufigste Todesursache in Westeuropa. Aus pathophysiologischen Untersuchungen ist in den vergangenen Jahren deutlich geworden, dass das Gefäßendothel - nicht zuletzt aufgrund der Freisetzung von Stickstoffmonoxid (NO) - eine zentrale Rolle in der Regulation von Gefäßtonus und Gefäßstruktur spielt [2]. So antagonisiert die tonische, durch Scherkräfte des vorbeiströmenden Blutes induzierte NO-Freisetzung zahlreiche humorale vasokonstriktorische Einflüsse (z. B. Angiotensin II, Endothelin, Katecholamine u. a.) und sorgt dadurch für eine regionale Durchblutungsregulation.

NO wird in einer komplexen, streng regulierten Oxidations-Reduktions-Reaktion durch das Enzym NO-Synthase aus der Aminosäure L-Arginin gebildet. Im Jahr 1992 wurde erstmals beschrieben, dass im Körper dem L-Arginin chemisch ähnliche Verbindungen vorkommen, die an der entscheidenden Stelle ein oder zwei Methylgruppen tragen und die Bildung von NO blockieren können [28]. Eine dieser Substanzen - asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) - konnte im menschlichen Blutplasma in Konzentrationen nachgewiesen werden, die für eine hemmende Wirkung auf die NO-Bildung ausreichen (d. h. 0,5 - 10 µmol/l). In kultivierten humanen Makrophagen (welche die induzierbare Form der NO-Synthase exprimieren) hemmt ADMA die NO-Freisetzung ebenfalls konzentrationsabhängig. Auch in Experimenten mit isolierten, aufgereinigten Isoformen der NO-Synthase konnte gezeigt werden, dass ADMA die Aktivität der neuronalen und der endothelialen NO-Synthase konzentrationsabhängig hemmt [25].

Ziel der vorliegenden Übersicht soll es sein, den gegenwärtigen Stand der Erkenntnisse über die pathophysiologische Bedeutung und die mögliche klinische Rolle von ADMA als kardiovaskulärer Risikofaktor zusammenzutragen und in ihren Konsequenzen für den klinischen Alltag darzustellen.

Literatur

  • 1 Abbasi F, Asagmi T, Cooke J P, Lamendola C, McLaughlin T, Reaven G M, Stühlinger M, Tsao P S. Plasma concentrations of asymmetric dimethylarginine are increased in patients with type 2 diabetes mellitus.  Am Jcardiol. 2001;  88 1201-1203
  • 2 Böger R H, Bode-Böger S M, Frölich J C. The L-arginine - nitric oxide pathway: Role in atherosclerosis and therapeutic implications.  Atherosclerosis. 1996;  127 1-11
  • 3 Böger R H, Bode-Böger S M, Thiele W, Junker W, Alexander K, Frölich J C. Biochemical evidence for impaired nitric oxide synthesis in patients with peripheral arterial occlusive disease.  Circulation. 1997;  95 2068-2074
  • 4 Böger R H, Bode-Böger S M, Phivthong-ngam L, Böhme M, Brandes R P, Mügge A, Frölich J C. Dietary L-arginine slows the progression of atherosclerosis in cholesterol-fed rabbits - comparison with lovastatin.  Circulation. 1997;  96 1282-1290
  • 5 Böger R H, Bode-Böger S M, Kienke S, Stan A C, Nafe R, Frölich J C. Dietary L-arginine decreases myointimal cell proliferation and vascular monocyte accumulation in cholesterol-fed rabbits.  Atherosclerosis. 1998;  136 67-77
  • 6 Böger R H, Bode-Böger S M, Szuba A, Tangphao O, Tsao P S, Chan J R, Blaschke T F, Cooke J P. Asymmetric dimethylarginine: a novel risk factor for endothelial dysfunction. Its role in hypercholesterolemia.  Circulation. 1998;  98 1842-1847
  • 7 Böger R H, Bode-Böger S M, Tsao P S, Lin P S, Chan J R, Cooke J P. An endogenous inhibitor of nitric oxide synthase regulates endothelial adhesiveness for monocytes.  J Am Coll Cardio. 2000;  36 2287-2295
  • 8 Böger R H, Lentz S R, Bode-Böger S M, Knapp H R, Haynes W G. Elevation of asymmetrical dimethylarginine may mediate endothelial dysfunction during experimental hyperhomocyst(e)inaemia in humans.  Clin Sci. 2001;  100 161-167
  • 9 Böger R H, Lenzen H, Hanefeld C, Bartling A, Osterziel K J, Kusus M, Schmidt-Lucke C, Strödter D, Berger J, Goudeva L, Mügge A. Asymmetric dimethylarginine: an endogenous inhibitor of NO synthase is a predictor of the risk for coronary heart disease - Results of the multicenter CARDIAC study.  Circulation. 2003;  108 IV-256 (Suppl IV)
  • 10 Chan J R, Böger R H, Bode-Böger S M, Tangphao O, Tsao P S, Blaschke T F, Cooke J P. Asymmetric dimethylarginine increases mononuclear cell adhesiveness in hypercholesterolemic humans.  Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2000;  20 1040-1046
  • 11 Chen B M, Xia L W, Zhao R Q. Determination of NG, NG-dimethylarginine in human plasma by high-performance liquid chromatography.  J Chromatogr. 1997;  692 467-471
  • 12 Fickling S A, Williams D, Vallance P, Nussey S S, Whitley G S. Plasma concentrations of endogenous inhibitor of nitric oxide synthesis in normal pregnancy and pre-eclampsia.  Lancet. 1993;  342 242-243
  • 13 Goonasekera C DA, Rees D D, Woolard P, Frend A, Shah V, Dillon M J. Nitric oxide synthase inhibitors and hypertension in children and adolescents.  J Hypertens. 1997;  15 901-909
  • 14 Gorenflo M, Zheng C, Werle E, Fiehn W, Ulmer H E. Plasma levels of asymmetrical dimethyl-L-arginine in patients with congenital heart disease and pulmonary hypertension.  J Cardiovasc Pharmacol. 2001;  37 489-492
  • 15 Hermenegildo C, Medina P, Peiro M, Segarra G, Vila J M, Ortega J, Lluch S. Plasma concentration of asymmetric dimethylarginine, an endogenous inhibitor of nitric oxide synthase, is elevated in hyperthyroid patients.  J Clin Endocrinol Metab. 2002;  87 5636-5640
  • 16 Holden D P, Fickling S A, Whitley G S, Nussey S S. Plasma concentrations of asymmetric dimethylarginine, a natural inhibitor of nitric oxide synthase, in normal pregnancy and preeclampsia.  Am J Obstet Gynecol. 1998;  178 551-556
  • 17 Kielstein J T, Böger R H, Bode-Böger S M, Schäffer J, Barbey M, Koch K M, Frölich J C. Asymmetric dimethylarginine plasma concentrations differ in patients with end-stage renal disease: Relationship to treatment method and atherosclerotic disease.  J Am Soc Nephrol. 1999;  10 594-560
  • 18 Kielstein J T, Bode-Böger S M, Frölich J C, Haller H, Böger R H. Relationship of asymmetric dimethylarginine to dialysis treatment and atherosclerotic disease.  Kidney Int. 2001;  59 S9-S13 (Suppl 78)
  • 19 Miyazaki H, Matsuoka H, Cooke J P. Endogenous nitric oxide synthase inhibitor. A novel marker of atherosclerosis.  Circulation. 1999;  99 1141-1146
  • 20 Savvidou M D, Hingorani A D, Tsikas D, Frölich J C, Vallance P, Nicolaides K H. Endothelial dysfunction and raised plasma concentrations of asymmetric dimethylarginine in pregnant women who subsequently develop pre-eclampsia.  Lancet. 2003;  361 1511-1517
  • 21 Stühlinger M, Abbasi F, Chu J W, Lamendola C, McLaughlin T L, Cooke J P, Reaven G M, Tsao P S. Relationship between insulin resistance and an endogenous nitric oxide synthase inhibitor.  J Am Med Assoc. 2002;  287 1420-1426
  • 22 Stühlinger M C, Oka R K, Graf E E, Schmolzer I, Upson B M, Kapoor O, Szuba A, Malinow M R, Wascher T C, Pachinger O, Cooke J P. Endothelial dysfunction induced by hyperhomocyst(e)inemia: role of asymmetric dimethylarginine.  Circulation. 2003;  108 933-938
  • 23 Surdacki A, Nowicki M, Sandmann J. Reduced urinary excretion of nitric oxide metabolites and increased plasma levels of asymmetrical dimethylarginine in men with essential hypertension.  J Cardiovasc Pharmacol. 1999;  33 652-658
  • 24 Sydow K, Schwedhelm E, Arakawa N, Bode-Böger S M, Tsikas D, Hornig B, Frölich J C, Böger R H. ADMA and oxidative stress are responsible for endothelial dysfunction in hyperhomocyst(e)inemia: Effects of L-arginine and B vitamins.  Cardiovasc Res. 2003;  57 244-252
  • 25 Tsikas D, Böger R H, Sandmann J, Bode-Böger S M, Frölich J C. Endogenous nitric oxide synthase inhibitors are responsible for the L-arginine paradox.  FEBS Lett. 2000;  23 810 1-3
  • 26 Usui M, Matsuoka H, Miyazaki H, ueda S, Okuda S, Imaizumi T. Increased endogenous nitric oxide synthase inhibitor in patients with congestive heart failure.  Life Sci. 1998;  62 2425-2430
  • 27 Valkonen V P, Päivä H, Salonen J T, Lakka T A, Lehtimäki T, Laakso J, Laaksonen R. Risk of acute coronary events and serum concentration of asymmetrical dimethylarginine.  Lancet. 2001;  358 2127-2128
  • 28 Vallance P, Leone A, Calver A, Collier J, Moncada S. Accumulation of an endogenous inhibitor of NO synthesis in chronic renal failure.  Lancet. 1992;  339 572-575
  • 29 Yoo J H, Lee S C. Elevated levels of plasma homocyst(e)ine and asymmetric dimethylarginine in elderly patients with stroke.  Atherosclerosis. 2001;  158 425-430
  • 30 Zoccali C, Bode-Böger S M, Mallamaci F, Benedetto F A, Tripepi G, Malatino L, Cataliotti A, Bellanuova I, Fermo I, Frölich J C, Böger R H. Asymmetric dimethylarginine (ADMA): An endogenous inhibitor of nitric oxide synthase predicts mortality in end-stage renal disease (ESRD).  Lancet. 2001;  358 2113-2117
  • 31 Zoccali C, Benedetto F A, Maas R, Mallamaci F, Tripepi G, Malatino L, Fermo I, Böger R H. Asymmetric dimethylarginine (ADMA), C-reactive protein, and carotid intima media-thickness in end-stage renal disease.  J Am Soc Nephrol. 2002;  13 490-496

Prof. Dr. med. Rainer H. Böger

Leiter der Arbeitsgruppe Klinische Pharmakologie, Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf

Martinistraße 2

20246 Hamburg

Phone: 040/428039759

Fax: 040/428039757

Email: boeger@uke.uni-hamburg.de

    >