In der Fachzeitschrift Cardiovascular Innovations and Applications (CVIA) ist ein neuer Übersichtsartikel veröffentlicht worden, der die Rolle des Transmembran-Kanalproteins Pannexin-1 (Panx1) in der Pathophysiologie von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVDs) beleuchtet. Der Beitrag mit dem Titel „Research Advances in the Mechanisms of Pannexin-1 Channels in Cardiovascular Diseases“ (auf Deutsch: „Forschungsfortschritte zu den Mechanismen von Pannexin-1-Kanälen bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen“) stammt von den Autoren Qi Wen und Qiuzhe Guo und erschien im Band 11, Ausgabe 1 des Jahres 2026.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen bleiben weltweit die häufigste Todesursache und zeichnen sich durch eine hochkomplexe, multifaktorielle Pathogenese aus. Molekulare und zelluläre Prozesse, darunter Entzündungen, oxidativer Stress, Fibrose und elektrophysiologische Störungen, interagieren in vielfältiger Weise. Panx1 gewinnt hier zunehmend an Bedeutung: Als Membranprotein bildet es Kanäle, die die kontrollierte Freisetzung kleiner Signal-Moleküle wie ATP (Adenosintriphosphat) in den extrazellulären Raum ermöglichen. Diese ATP-Freisetzung moduliert purinerge Signalwege über P2X- und P2Y-Rezeptoren und beeinflusst damit Entzündungsreaktionen, Zellproliferation, Apoptose und Gefäßtonus.
Der Übersichtsartikel fasst den aktuellen Forschungsstand strukturiert zusammen:
- Struktur und Funktion von Panx1: Das Protein besteht aus sechs Untereinheiten, die einen heptameren Kanal bilden. Es wird durch mechanische Stimulation, erhöhte extrazelluläre Kaliumkonzentrationen, niedrigen Sauerstoffpartialdruck oder posttranslationalen Modifikationen (z. B. Phosphorylierung, S-Nitrosylierung, Palmitoylierung) aktiviert. Im physiologischen Zustand trägt Panx1 zur Homöostase bei, etwa durch Regulation des Gefäßtonus oder der Immunantwort.
- Pathophysiologische Rolle bei CVDs: Panx1 ist an mehreren kardiovaskulären Krankheitsbildern beteiligt. Bei der Myokardischämie-Reperfusionsverletzung fördert die Hyperaktivierung des Kanals durch ATP-Freisetzung entzündliche Kaskaden und oxidativen Stress, was zu größerer Infarktgröße und schlechterer Erholung führt. Im kardialen Remodelling nach Infarkt oder bei chronischer Druck-/Volumenbelastung trägt Panx1 zur Fibrose und Hypertrophie bei, indem es Fibroblasten-Aktivierung und Myofibroblasten-Differenzierung unterstützt. Bei elektrophysiologischen Störungen (z. B. Arrhythmien) moduliert Panx1 die Purin-Signaling in Kardiomyozyten und Purkinje-Zellen, was zu verändertem Aktionspotential und erhöhter Erregbarkeit führen kann. In der diabetischen Kardiomyopathie verstärkt Panx1 Hyperglykämie-induzierte Entzündung und mitochondriale Dysfunktion.
Ein zentraler Aspekt des Artikels ist die duale Rolle von Panx1: In moderater Aktivität wirkt die ATP-Freisetzung protektiv, etwa durch Aktivierung von Adenosin-Rezeptoren (A2A/A2B), die anti-inflammatorische und vasodilatatorische Effekte vermitteln. Bei Hyperaktivierung (z. B. unter Ischämie, oxidativem Stress oder Entzündung) überwiegen jedoch pro-inflammatorische und pro-apoptotische Effekte, was die Progression der Erkrankung beschleunigt. Diese Ambivalenz macht Panx1 zu einem attraktiven, aber herausfordernden therapeutischen Ziel.
Die Autoren betonen, dass zukünftige Forschung folgende Prioritäten setzen sollte:
- Detaillierte Aufklärung der molekularen Aktivierungs- und Regulationsmechanismen von Panx1 (inklusive Interaktionen mit Connexinen, Caveolinen oder inflammatorischen Signalwegen).
- Entwicklung hochselektiver Panx1-Inhibitoren (z. B. Peptid-Inhibitoren wie ¹?Panx, kleine Moleküle wie Probenecid-Derivate oder neuartige Verbindungen), die die protektiven Effekte erhalten, während pathologische Hyperaktivität blockiert wird.
- Translationale Studien zur Evaluierung von Panx1-Modulation in präklinischen Modellen und frühen klinischen Phasen, um neue adjuvante Therapien für Ischämie-Reperfusion, Herzinsuffizienz oder diabetische Komplikationen zu etablieren.
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