Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mechanismus einer genetischen Fehlfunktion des natürlichen Herzschrittmachers erklärt

07.07.2009
UKE-Wissenschaftler haben den Mechanismus identifiziert, der eine genetische Fehlfunktion des natürlichen Schrittmachers des Herzens bewirkt.

Die Ergebnisse der Untersuchung erklären auch die systemische Wirkung von Substanzen, die als künftige Alternative zur Behandlung mit Betablockern bei bestimmten Herzerkrankungen gelten. Ihre Studienergebnisse wurden in der weltweit renommierten Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS) veröffentlicht.

Ein regelmäßiger Herzschlag in angemessener Geschwindigkeit hängt wesentlich von bestimmten Ionenströmen ab. Ionenströme fließen durch so genannte Ionenkanäle, deren genau regulierte Aktivität im Schrittmacher des Herzens, dem Sinusknoten, für eine regelmäßige und bedarfsangepasste Herzfrequenz verantwortlich ist.

Eine quantitative Veränderung der Ionenströme gilt derzeit als eine wesentliche Ursache für Herzrhythmusstörungen. Die Erkrankung des Sinusknotens wiederum ist weltweit eine der Hauptursachen für eine Herzschrittmacherimplantation.

UKE-Wissenschaftler um Prof. Dr. Dirk Isbrandt, Arbeitsgruppe Experimentelle Neuropädiatrie, haben transgene Mauslinien hergestellt, die selektiv und regulierbar eine Genmutation im Herzen tragen, die beim Menschen für eine Verlangsamung der Pulsfrequenz verantwortlich gemacht wird. In Zusammenarbeit mit einer französischen Arbeitsgruppe der Universität Montpellier konnten an diesen Mäusen die Auswirkungen der Mutation sowohl auf die Eigenschaften der Sinusknotenzellen als auch auf die Regulation der Herzfrequenz untersucht werden. Überraschenderweise stellten die Wissenschaftler fest, dass zwar die überdurchschnittliche Herzfrequenz bei den transgenen Mäusen deutlich verlangsamt war, im Gegensatz zu der angenommenen Funktion des Ionenkanals als "Schrittmacherkanal" aber die Regulationsbreite der Aktionspotenzialfrequenzen der Sinusknotenzellen als auch der Aktivität des Sinusknotens völlig unverändert war.

So konnte auch die systemische Wirkung von Substanzen erklärt werden, welche die pharmazeutische Industrie erfunden hat: Durch die Blockade dieser Ionenkanäle verlangsamen sie die Pulsfrequenz, ohne jedoch ihre Bandbreite einzuschränken. Dies bedeutet, dass der Puls normal auf Ruhe oder Anstrengung reagiert, allerdings auf einem niedrigeren Niveau. Das Mausmodell der UKE-Wissenschaftler ist das erste, welches die Pathophysiologie einer humanen Mutation, die klinisch mit dem Krankheitsbild eines "sick sinus" verbunden ist, erklärt und gleichzeitig die physiologische Funktion der HCN-Kanäle im Sinusknoten erwachsener Mäuse spezifiziert.

Das Projekt wird in enger Kooperation mit Prof. Dr. Heimo Ehmke, Institut für Vegetative Physiologie und Pathophysiologie, durchgeführt und findet innerhalb der am UKE angesiedelten DFG-Forschergruppe "Signalwege im gesunden und im kranken Herzen" statt.

Maren Puttfarcken | idw
Weitere Informationen:
http://www.uke.uni-hamburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie