Brain Natriuretic Peptide

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Natriuretisches Peptid Typ B
Natriuretisches Peptid Typ B
BNP mit ANP-Rezeptor nach PDB 1YK1
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 32 aa; 3,47 kDa
Präkursor NPPB (134 aa; 14,7 kDa)
Bezeichner
Gen-Namen NPPB ; BNP-32
Externe IDs
Arzneistoffangaben
ATC-Code C01DX19
DrugBank DB04899
Wirkstoffklasse Hormon
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Eutheria (Euteleostomi)
Orthologe
Mensch Rind
Entrez 4879 508734
Ensembl ENSG00000120937 n/a
UniProt P16860 P13204
Refseq (mRNA) NM_002521 n/a
Refseq (Protein) NP_002512 XP_585559
Genlocus Chr 1: 11.84 – 11.84 Mb n/a
PubMed-Suche 4879 508734

Das Brain Natriuretic Peptide (BNP) (auch B-type Natriuretic Peptide oder natriuretisches Peptid Typ B genannt) ist ein Hormon, das bei Dehnung der Herzkammern von den Herzmuskelzellen gebildet und abgesondert (sezerniert) wird. BNP wird als diagnostischer Marker und zur Therapie der Herzinsuffizienz eingesetzt. Die Bezeichnung "Brain" (engl. „Gehirn“) geht darauf zurück, dass BNP im Gehirn von Schweinen und in geringer Menge auch im menschlichen Gehirn nachgewiesen wurde.

Biochemie und Physiologie[Bearbeiten]

BNP ist ein 32 Aminosäuren umfassendes Protein, vorrangig im Myocard synthetisiert. Es leitet sich von einem 108 Aminosäuren umfassenden inaktiven Precursorprotein (proBNP) ab. Dieses wird intrazellulär in 2 Fragmente, BNP und das 76 Aminosäure umfassende NT-proBNP, gespalten. Es liegen zahlreiche Hinweise vor, dass NT-proBNP einen diagnostisch noch sensitiveren Marker für die akute Herzinsuffizienz darstellt.[1][2]

BNP ist ein vasodilatatorischer Botenstoff. Die physiologische Wirkung von BNP wird über den A-Rezeptor vermittelt, der als membranständige Guanylylzyklase fungiert. Durch seine Aktivierung kommt es zu vermehrter Bildung von cGMP und über die nachgeschalteten Signalwege zu einer Abnahme der intrazellulären Calciumkonzentration. Dies führt zur Relaxation der glatten Muskulatur und zur Senkung von Vor- und Nachlast. Die natriuretischen Peptide stellen damit einen Gegenspieler zum vasokonstriktorisch wirkenden Angiotensin II dar.[3][4] Zusätzlich wirkt BNP in der Niere, wo es die Natrium- und die Harnausscheidung fördert (natriuretisch und diuretisch). Der Abbau von BNP erfolgt über das Enzym neutrale Endopeptidase (NEP) und über den C-Rezeptor.[3]

Diagnostik[Bearbeiten]

Die Höhe der BNP-Konzentration im Blut korreliert gut mit dem Schweregrad der Herzinsuffizienz. BNP und NT-proBNP sind im Blut mit unterschiedlichen Messmethoden nachweisbar. Inzwischen liegen auch Schnelltests für den klinischen Gebrauch vor. Die Europäische Gesellschaft für Kardiologie gibt als Normwerte beim Gesunden für BNP < 100 pg/ml und für NT-proBNP < 400 pg/ml an.[5] Der Normbereich ist jedoch vom Alter und Geschlecht abhängig. Grundsätzlich steigt das BNP im Alter bei beiden Geschlechtern an, aber auch Neugeborene haben deutlich erhöhte Werte.[6][7] Die Messung des BNP zur Differentialdiagnose der Herzinsuffizienz ist in die Leitlinien der Europäischen und der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie[5][8] und der Deutschen Gesellschaft für Kinderkardiologie eingeflossen.

Pharmakologie[Bearbeiten]

Nesiritid ist ein rekombinantes humanes BNP mit identischer Struktur und ähnlichem Wirkmechanismus wie das endogene BNP.[9] Es führt Zellrezeptor-vermittelt über Aktivierung der Guanylatzyklase zu einer Erhöhung von intrazellulären cGMP mit konsekutiver Diurese und Vasodilatation.[9] Nesiritid ist in den USA unter dem Handelsnamen Natrecor® zur Minderung der Atemnot bei Patienten mit akuter Herzinsuffizienz zugelassen. Der klinische Stellenwert einer rekombinanten BNP Therapie der dekompensierten Herzinsuffizienz läßt sich angesichts der letzten Studienergebnisse jedoch noch nicht abschließend beurteilen.[10]

Fettstoffwechsel[Bearbeiten]

Auch auf Fettzellen finden sich NPR-A-Rezeptoren für die natriuretischen Peptide und NPR-C-Rezeptoren, die Peptid-eliminierend wirken. Dort stimulieren sie eine Lipolyse. Eine Überexpression von BNP schützt Mäuse vor Übergewicht und Glukose-Intoleranz, auch bei stark fetthaltigem Futter. Ebenso zeigen Knock-out-Mäuse, denen der abbau-initiierende Rezeptor NPR-C fehlt, die dadurch also erhöhte BNP-Spiegel aufweisen, eine verminderte Fettmasse und eine erhöhte Expression von Genen, die typisch für braune Fettzellen sind, die wiederum für einen erhöhten Energiebedarf und Thermogenese verantwortlich sind. Wurden Mäuse mit BNP-Infusionen behandelt, so führte dies zu einer Aktivierung von braunem Fettgewebe, aber auch zu einer Neuexpression "brauner" Fettzell-Gene in weißen Fettzellen, was als browning (Bräunung) bezeichnet wird. Hieraus resultierte wiederum ein vermehrter Sauerstoffbedarf und ein erhöhter Energieverbrauch. Eine erhöhte BNP-Ausschüttung mit entsprechender Thermogenese und erhöhtem Energieverbrauch wurde außerdem Gewichtsverlust, muskulärer Betätigung und Kälteexposition beobachtet. Mehrere Studien zeigen bei Patienten mit Übergewicht und Insulin-Resistenz niedrigere BNP-Spiegel.

Somit führt das BNP neben der klassischen Wirkung als Natriuretikum, Diuretikum und Vasodilatator zumindest im Tierversuch auch zu einem erhöhten Energieverbrauch und einer vermehrten Thermogenese via Lipolyse, Aktivierung brauner Fettzellen und browning weißer Fettzellen. Möglicherweise ist das BNP der molekulare Vermittler positiver metabolischer Effekte bei Änderung der Lebensgewohnheiten (lifestyle modification).[11]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Q. Zhou, Z. J. Ye u. a.: Diagnostic value of N-terminal pro-brain natriuretic peptide for pleural effusion due to heart failure: a meta-analysis. In: Heart (British Cardiac Society). Band 96, Nummer 15, August 2010, S. 1207–1211, ISSN 1468-201X. doi:10.1136/hrt.2009.188474. PMID 20511623. (Review).
  2. S. Janda, J. Swiston: Diagnostic accuracy of pleural fluid NT-pro-BNP for pleural effusions of cardiac origin: a systematic review and meta-analysis. In: BMC pulmonary medicine. Band 10, 2010, S. 58, ISSN 1471-2466. doi:10.1186/1471-2466-10-58. PMID 21092122. PMC 2994800 (freier Volltext). (Review).
  3. a b Yasue et al. Localization and Mechanism of Secretion of B-Type Natriuretic Peptide in Comparison With Those of A-Type Natriuretic Peptide in Normal Subjects and Patients With Heart Failure. Circulation. 1994;90:195-203.
  4. Weil und Schunkert. Pathophysiologie der chronischen Herzinsuffizienz. Clin Res Cardiol. Suppl 4. 2006;95:1–17
  5. a b Dickstein et al. ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2008. European Heart Journal (2008) 29, 2388–2442
  6. Mir et al. Pediatrics 2003 Oct;112, 896-99
  7. Mir et al. Pediatr Cardiol. 2006 Jan-Feb;27(1):73-7
  8. Deutsche Gesellschaft für Kardiologie: Leitlinien zur Therapie der chronischen Herzinsuffizienz. In: Zeitschrift für Kardiologie. 94, Nr. 8, 2005, S. 488-509. Abgerufen am 9. April 2009.
  9. a b Gassanov N et al.: Natriuretic peptides in the therapy of acute decompensated heart failure, Dtsch Med Wochenschr. 2011 Aug;136(34-35):1738-43
  10. Natig Gassanov, Esther Biesenbach, Evren Caglayan, Amir Nia, Uwe Fuhr and Fikret Er; Natriuretic peptides in therapy for decompensated heart failure; European Journal of Clinical Pharmacology: Volume 68, Number 3 (2012), 223-230
  11. Thomas J. Wang: The Natriuretic Peptides and Fat Metabolism. New England Journal of Medicine 2012; 367: 377-378

Weblinks[Bearbeiten]