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Forscher verhindern Herzversagen bei Mäusen

26.09.2012
Kardialer Stress, zum Beispiel Herzinfarkt oder hoher Blutdruck, führt oft zu einem krankhaften Herzwachstum und in der Folge zu Herzversagen.

Zwei kleine RNA-Moleküle spielen in Mäusen dabei eine Schlüsselrolle, wie Forscher an der Medizinischen Hochschule Hannover und am Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie jetzt herausgefunden haben.


Das Herz der Mäuse, die mehr der MikroRNAs 212 und 132 besitzen (rechts), ist deutlich größer als das Herz normaler Mäuse (links).

Bild: Kamal Chowdhury / Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Hemmten sie eines dieser RNA-Moleküle, konnten sie die Nager vor krankhaftem Herzwachstum bewahren. Die Forscher hoffen, mit diesen Erkenntnissen neue Therapieansätze entwickeln zu können, die den Menschen vor Herzversagen schützen. (Nature Communications, 25. September 2012).

Atemnot, Müdigkeit, verminderte Leistungsfähigkeit – diese Symptome können eine Herzschwäche begleiten. Deutschlandweit leiden rund 1,8 Millionen Menschen an der Krankheit. Eine Ursache dafür kann ein zu großes Herz sein, eine sogenannte Herzhypertrophie. Sie kann unter anderem entstehen, wenn das Herz dauerhaftem Stress ausgesetzt ist, beispielsweise durch anhaltenden Bluthochdruck oder einen Herzklappenfehler. Um mehr Pumpleistung aufbringen zu können, vergrößern sich die Herzmuskelzellen – ein Zustand, der unbehandelt oft zu Herzversagen führt.

Zwei kleine RNA-Moleküle geben den Ausschlag

Ein Team von Forschern des Göttinger Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie und der Medizinischen Hochschule Hannover hat entdeckt, dass zwei kleine RNA-Moleküle beim Wachstum der Herzmuskelzellen eine Schlüsselrolle spielen: die MikroRNAs 212 und 132. Die Wissenschaftler hatten beobachtet, dass diese MikroRNAs in den Herzmuskelzellen von Mäusen mit Herzhypertrophie verstärkt enthalten sind. Um herauszufinden, welche Rolle die beiden MikroRNAs spielen, züchteten die Forscher genetisch veränderte Mäuse, die ungewöhnlich viele dieser Moleküle in ihren Herzmuskelzellen besaßen. „Diese Nager entwickelten eine Herzhypertrophie und lebten nur drei bis sechs Monate, während ihre gesunden Artgenossen ein reguläres Alter von mehreren Jahren erreichten“, erklärt Dr. Kamal Chowdhury, Wissenschaftler in der Abteilung Molekulare Zellbiologie am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie. „Zum Vergleich haben wir diese MikroRNAs bei anderen Mäusen gezielt abgeschaltet. Diese Tiere hatten zwar ein etwas kleineres Herz als ihre gesunden Artgenossen, unterschieden sich aber in Verhalten und Lebensdauer nicht von ihnen“, so der Biologe weiter. Der springende Punkt: Setzten die Forscher die Herzen dieser Nager durch Einengen der Aorta ‚unter Stress‘, entwickelten sie im Gegensatz zu normalen Mäusen keine Herzhypertrophie.
Ein MikroRNA-Hemmstoff schützt Mäuse vor einer Hypertrophie

Doch auch normale Mäuse konnten die Forscher vor der Krankheit schützen: Wenn sie ihnen einen Stoff gaben, der gezielt die MikroRNA 132 hemmt, entwickelte sich kein krankhaftes Herzwachstum – selbst dann nicht, wenn ihre Herzen ‚unter Stress’ gesetzt wurden. „Damit haben wir erstmals einen Ansatz gefunden, krankhaftes Herzwachstum und Herzversagen bei Mäusen zu behandeln“, sagt der Kardiologe Prof. Dr. Dr. med. Thomas Thum, Leiter des Instituts für Molekulare und Translationale Therapiestrategien (IMTTS) an der Medizinischen Hochschule Hannover. Die Forscher hoffen, daraus Therapieansätze entwickeln zu können, die auch Menschen vor Herzversagen schützen. „Solche MikroRNA-Hemmstoffe könnten allein oder in Kombination mit herkömmlichen Behandlungen ein vielversprechender neuer Therapieansatz sein“, so Thum.

„Wie wir entdeckt haben, ist bei Mäusen mit ‚Überdosierung‘ der beiden MikroRNAs in ihren Herzmuskelzellen das zelluläre ‚Recyclingprogramm‘ gedrosselt“, erklärt Dr. Ahmet Ucar, der gemeinsam mit Shashi K. Gupta für die Experimente verantwortlich war. Beim zellulären Recycling baut die Zelle nicht mehr benötigte oder beschädigte Zellbestandteile ab und verwertet deren Einzelteile wieder – ein lebenswichtiger Vorgang, der Zellen zum Beispiel bei Stress das Überleben sichert. Bei Mäusen ohne die MikroRNAs 212 und 132 ist das Recycling aktiver als bei ihren normalen Artgenossen. Möglicherweise könnte das verminderte zelluläre Recycling eine Ursache der beobachteten Herzhypertrophie sein.

Originalveröffentlichung:
Ahmet Ucar, Shashi K. Gupta, Jan Fiedler, Erdem Erikci, Michal Kardasinski, Sandor Batkai, Seema Dangwal, Regalla Kumarswamy, Claudia Bang, Angelika Holzmann, Janet Remke, Massimiliano Caprio, Claudia Jentzsch, Stefan Engelhardt, Sabine Geisendorf, Carolina Glas, Thomas G. Hofmann, Michelle Nessling, Karsten Richter, Mario Schiffer, Lucie Carrier, L. Christian Napp, Johann Bauersachs, Kamal Chowdhury, Thomas Thum. Nature Communications, 25. September 2012, doi: 10.1038/ncomms2090

Kontakt:
Prof. Dr. Dr. med. Thomas Thum, Internist, Kardiologe, Institut für Molekulare und Translationale Therapiestrategien (IMTTS)
Medizinische Hochschule Hannover
Tel.: 0511 532-5272, mobil: +49 176 15325271
E-Mail: thum.thomas@mh-hannover.de

Dr. Kamal Chowdhury, Abteilung Molekulare Zellbiologie
Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen
Tel.: 0551 201-1507
E-Mail: kchowdh@gwdg.de

Bettina Bandel, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Medizinische Hochschule Hannover
Tel.: 0511 532-4046
E-Mail: bandel.bettina@mh-hannover.de

Verena Krug, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen
Tel.: 0551 201-1310
E-Mail: verena.krug@mpibpc.mpg.de

Dr. Carmen Rotte | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpibpc.mpg.de/9511413/pr_1216
http://www.mh-hannover.de/imtts.html
http://www.mpibpc.mpg.de/de/gruss

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