ACE ist eine membrangebundene Carboxypeptidase, die hauptsächlich im Endothel der Lungenkapillaren exprimiert wird. Sie spaltet aus Angiotensin I das aktive Angiotensin II ab und inaktiviert Bradykinin. ACE-Hemmer wie Ramipril oder Captopril blockieren dieses Enzym und werden zur Behandlung von Hypertonie, Herzinsuffizienz und diabetischer Nephropathie eingesetzt.
Das ACE2 ist ein homologes Enzym, das Angiotensin II zu Angiotensin-(1-7) abbaut. Dieses Peptid wirkt über den Mas-Rezeptor vasodilatatorisch und antiinflammatorisch und ist damit ein natürlicher Gegenspieler des klassischen RAAS. ACE2 wird in der Lunge (Pneumozyten Typ II), im Darmepithel, im Herz, in den Nieren und im Endothel exprimiert.
Das Spike-Protein von SARS-CoV-2 bindet mit hoher Affinität an das ACE2 der Wirtszelle. Nach Bindung wird die Spaltung durch die zelluläre Protease TMPRSS2 vermittelt; das Virus fusioniert mit der Zellmembran und gibt sein RNA-Genom frei. ACE2 ist somit die zentrale Eintrittspforte des Virus – seine Verteilung erklärt das breite Symptomspektrum von COVID-19 (Lunge, Darm, Endothel).
Durch die Internalisierung von ACE2 nach Virusinfektion sinkt dessen Aktivität in der Lunge. Angiotensin II reichert sich an, was Vasokonstriktion, Permeabilitätsstörung und Inflammation der Alveolen fördert. Es kommt zu diffusem Alveolarschaden und ARDS. Die endotheliale Dysfunktion erklärt zudem die hohe Rate an Thrombosen und Embolien bei schweren Verläufen.
Die Sorge, dass ACE-Hemmer und Sartane die ACE2-Expression erhöhen und so COVID-19 verschlimmern könnten, hat sich in klinischen Studien nicht bestätigt. Diese Medikamente sollten bei Patienten mit Indikation weiter eingenommen werden.
Abitur-Tipp: Merke die Doppelrolle: ACE bildet Angiotensin II (vasokonstriktiv), ACE2 baut es ab (vasodilatativ). SARS-CoV-2 kapert ACE2 als Eintrittspforte – daher die schwere Lungen- und Endothelbeteiligung.