Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2) bei COVID-19 und anderen Erkrankungen

Abstract

Das Coronavirus SARS-CoV-2 wurde im Januar 2020 in Isolaten von Pneumonie-Patienten nachgewiesen. Das Virus kann sich nicht extrazellulär vermehren, sondern benötigt einen Zugang zu den Zellen eines Wirtsorganismus. Das SARS-CoV-2 benutzt als Rezeptor das Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2), an das es mit seinen Spikes andockt. Das ACE2 gehört zum Renin Angiotensin System (RAS), dessen Inhibitoren seit Jahren gegen hohen Blutdruck eingesetzt werden. Renin ist eine Endopeptidase, die vorwiegend im juxtaglomerulären Apparat der Niere gebildet wird und vom Angiotensinogen das Dekapeptid Angiotensin I (Ang I) abspaltet. Durch das Angiotensin-Converting-Enzym (ACE) werden vom Ang I nochmals 2 C-terminale Aminosäuren entfernt, sodass schließlich das aktive Oktapeptid Angiotensin II (Ang II) entsteht. Die biologische Wirkung von Ang II über den Angiotensin-II-Rezeptor vom Subtyp 1 (AT1-R) besteht aus Vasokonstriktion, Fibrose, Proliferation, Inflammation und Thrombosebildung. Das ACE2 ist eine Peptidase, die ein Homolog vom ACE darstellt. ACE2 wird beim Menschen vorwiegend von Lungen­alveolarepithelzellen exprimiert und konnte in arteriellen und venösen Endothelzellen nachgewiesen werden. Im Gegensatz zu der Dicarboxypeptidase ACE, handelt es sich bei dem ACE2 um eine Monocarboxypeptidase, die vom C-terminalen Ende der Peptide nur eine Aminosäure abspaltet. ACE2 kann aus dem Dekapeptid Ang I das Nonapeptid Ang-(1 – 9) und aus dem Oktapeptid Ang II das Heptapeptid Ang-(1 – 7) hydrolysieren. Ang-(1 – 7) wirkt über den G-Protein-gekoppelten Mas-Rezeptor vorwiegend antagonistisch (vasodilatatorisch, antifibrotisch, antiproliferativ, antiinflammatorisch, antithrombogenetisch) zu den durch den ­AT1-R vermittelten Effekten von Ang II. Bei der Pathogenese einer COVID-19-Infektion wird daher angenommen, dass eine Imbalance durch Überstimulierung des AT1-Rezeptors in Verbindung mit einer Abschwächung der biologischen Wirkung des Mas-Rezeptors vorliegt.