Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genmutation führt zu Taubheit und Herzstörung

06.12.2010
Auf den ersten Blick haben Hören und Herzrhythmus wenig miteinander zu tun.

Dass die Funktionen beider Organe sehr wohl eng gekoppelt sind, zeigt eine auch vom österreichischen Wissenschaftsfonds FWF geförderte aktuelle Studie, die gestern in der online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Neuroscience veröffentlicht wurde.

Die Arbeit ist das Resultat einer internationalen Zusammenarbeit unter Beteiligung von Wissenschaftlern der Universität Innsbruck.

Die Arbeitsgruppe des Humangenetikers Priv.-Doz. Dr. Hanno J. Bolz am Institut für Humangenetik des Universitätsklinikums Köln (und jetzt Stellvertretender Leiter des Zentrums für Humangenetik, Bioscientia, Ingelheim) identifizierte in pakistanischen Familien mit angeborener Taubheit eine Mutation im CACNA1D-Gen, das einen spannungsabhängigen Calcium-Kanal (Cav1.3) bildet.

„Von unseren früheren Beobachtungen an Mäusen war bekannt, dass der Funktionsverlust des Gens nicht nur zu Taubheit, sondern auch zu Herzrhythmusstörungen führt", erklärt Univ.-Prof. Dr. Jörg Striessnig vom Institut für Pharmazie und dem Centrum für Molekulare Biowissenschaften (CMBI) der Universität Innsbruck. „Wir führten daraufhin bei diesen erwachsenen Patienten mit CACNA1D–Mutationen EKG-Untersuchungen durch und stellten fest, dass sie tatsächlich auch eine Herzrhythmusstörung mit deutlich erniedrigter Ruheherzfrequenz und mit unrhythmischem Herzschlag aufwiesen“, sagt Bolz. Die Herzfrequenz betrug mitunter kaum mehr als 30 Schläge pro Minute. In keiner der Familien lagen jedoch Hinweise auf kardiale Komplikationen vor, sodass diese Rhythmusstörung offenbar gut mit dem Leben vereinbar ist. Das neue Syndrom bezeichneten die Wissenschaftler mit dem Akronym „SANDD“: Sinoatrial Node Dysfunction and Deafness.

Signalweiterleitung unterbrochen
Die elektrophysiologischen Arbeitsgruppe der Innsbrucker Wissenschaftlerin ao. Univ.-Prof. Dr. Alexandra Koschak untersuchte die Auswirkungen der Mutation auf die Funktion des Calcium-Kanals. Interessanterweise wird der Ionenkanal noch ganz normal als Protein von der Zelle synthetisiert. Allerdings wird durch die Mutation jener molekulare Schalter im Kanalprotein unterbrochen, der die Öffnung seiner Kanalpore bei Erregung der Zelle bewirkt. „Damit hat diese menschliche Mutation auch wichtige neue Einblicke in die Funktion dieser Proteine erlaubt", so Koschak. Im Innenohr ist Cav1.3 normalerweise essentiell für die Umwandlung von Schallwellen in elektrische Signale. Bei den Patienten ist diese unterbrochen und das Gehirn erhält somit keine Hörsignale. Im Sinusknoten, dem wichtigsten Schrittmacher des Herzens, steuert der Calcium-Kanal die Herzfrequenz. Fehlende Kanalaktivität kann durch andere Schrittmacherkanäle offensichtlich nur teilweise ausgeglichen werden.
Mutationsanalyse schafft Klarheit
„Wir wissen noch wenig über die Häufigkeit des SANDD-Syndroms bei Menschen mit Hörstörungen“, erklärt Bolz. Da die Herzrhythmusstörung von keinem der Patienten bemerkt worden war, ist denkbar, dass bei einigen Patienten, bei denen eine isolierte Hörstörung diagnostiziert wurde, ein SANDD-Syndrom vorliegt. Auch wenn es sich offenbar um eine gutartige Form der Herzrhythmusstörung handelt, sollten die neuen Erkenntnisse Anlass dazu sein, alle Menschen mit unklarer angeborener Hörstörung am Herz zu untersuchen – eine erste wichtige Information erhält man bereits durch das Tasten des Ruhepulses. Ist dieser auffällig niedrig oder unregelmäßig, so sollte man dem durch Ableitung eines Langzeit-EKGs nachgehen. Eine Mutationsanalyse im CACNA1D-Gen kann dann klären, ob ein SANDD-Syndrom vorliegt.
Fortgeschrittene Technologie
Ein großer Teil der angeborenen Hörstörungen ist genetisch bedingt. Weil aber Mutationen in vermutlich mehr als 100 Genen die Ursache dafür sein können, ist eine genetische Diagnosestellung heute noch eher die Ausnahme. Hanno Bolz: „Durch die immensen Fortschritte im Bereich neuer Hochdurchsatz-Sequenziertechnologien sind diese Probleme lösbar geworden. Dadurch wird die simultane Analyse aller bekannten Hörstörungsgene möglich, und wir können SANDD-Patienten somit auch bald über eine solche, primär genetische, „genotype-first“-Diagnose erkennen.“
Publikation: Loss of Cav1.3 (CACNA1D) function in a human channelopathy with bradycardia and congenital deafness. Shahid M Baig, Alexandra Koschak, Andreas Lieb, Mathias Gebhart, Claudia Dafinger, Gudrun Nürnberg, Amjad Ali, Ilyas Ahmad, Martina J Sinnegger-Brauns, Niels Brandt, Jutta Engel, Matteo E Mangoni, Muhammad Farooq, Habib U Khan, Peter Nürnberg, Jörg Striessnig & Hanno J Bolz. Nature Neuroscience (2010) DOI: 10.1038/10.1038/nn.2694

http://www.nature.com/neuro/journal/vaop/ncurrent/abs/nn.2694.html

Rückfragehinweis:
Univ.-Prof. Dr. Jörg Striessnig
Institute of Pharmazie
University of Innsbruck
Tel.: +43 512 507-5600
E-mail: joerg.striessnig@uibk.ac.at

Dr. Christian Flatz | idw
Weitere Informationen:
http://www.uibk.ac.at/cmbi/
http://www.nature.com/neuro/journal/vaop/ncurrent/abs/nn.2694.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

29.05.2017 | Physik Astronomie

Deutschlandweit erstmalig: Selbstauflösender Bronchial-Stent für Säugling

29.05.2017 | Medizintechnik

Professionelle Mooszucht für den Klimaschutz – Projektstart in Greifswald

29.05.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz