Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Ursache für krankhaftes Herzwachstum entdeckt

21.07.2015

Dauerhafte Belastungen setzen dem Herzen zu. Ein krankhaftes Wachstum des Herzmuskels und eine damit einhergehende chronische Herzmuskelschwäche können die Folge sein.

Homburger Forscher um Professor Peter Lipp haben gemeinsam mit Kollegen des Universitätsklinikums Heidelberg um Professor Marc Freichel nun zwei Proteine ausfindig gemacht, die entscheidend an diesen Prozessen beteiligt sind:


Die Aufnahme zeigt eine einzelne Herzmuskelzelle. Der gelbe Skalenstrich entspricht einem hundertstel Millimeter. Foto: Peter Lipp

Die Eiweiße sorgen bei Belastung dafür, dass vermehrt Kalzium in die Herzzellen strömt. Sind die Proteine ausgeschaltet, sinkt der Kalziumspiegel und das Herz zeigt unter chronischer Belastung kein vermehrtes Wachstum mehr. Die Ergebnisse können helfen, eine passende Therapie zu entwickeln, um solche krankhaften Prozesse im Herzen zu stoppen. Die Studie wurde in der renommierten Fachzeitschrift „European Heart Journal“ veröffentlicht.

Ob dauerhafter Bluthochdruck, Engstellen in der Aorta oder fehlerhafte Herzklappen – ist der Herzmuskel chronisch hohen Belastungen ausgesetzt, bleibt das nicht ohne Folgen: Um die Belastung zu kompensieren, wächst der Herzmuskel übermäßig weiter.

„Dadurch wird das Herz aber langfristig nicht leistungsfähiger, sondern es erkrankt“, sagt Professor Peter Lipp vom Institut für Molekulare Zellbiologie an der Medizinischen Fakultät der Universität des Saarlandes.

„Die Folgen können Herzrhythmusstörungen, chronische Herzschwäche oder sogar der plötzliche Herztod sein.“ Effektive Therapien, um dieses krankhafte Wachstum zu stoppen, gibt es bislang nicht.
Das Homburger Forscherteam um Professor Peter Lipp hat zusammen mit Heidelberger Pharmakologen um Professor Marc Freichel in einer Studie untersucht, welche Rolle Kalzium bei diesen molekularen Prozessen spielt.

Kalzium-Ionen sind für die Funktion des Herzens unerlässlich: Die Herzzellen halten mit ihrem schwankenden Kalziumspiegel den Herzschlag in Gang. Um dies permanent zu gewährleisten, greift eine Reihe von molekularen Prozessen ineinander: Kalzium-Kanäle und -Transporter in der Zellmembran und im Inneren der Herzzellen schleusen die Ionen in Bruchteilen von Sekunden ins Zellinnere oder aus der Zelle heraus.

Dass Kalzium-Ionen auch daran beteiligt sind, wenn sich der Herzmuskel an starke Belastungen anpasst, haben Forscher in vorangegangenen Studien bereits belegt. Die Wissenschaftler um Professor Lipp haben nun zwei neue Kanalproteine (TRPC1 und TRPC4) im Herzen entdeckt, die zusammen daran beteiligt sind, dass der Herzmuskel krankhaft wächst.

„Die Eiweiße gehören zu einer Gruppe von Kanalproteinen, die sich zum Beispiel durch die Stresshormone Adrenalin und Angiotensin II aktivieren lassen“, sagt Lipp. „Die Hormone erhöhen den Blutdruck und wirken so auch auf den Herzmuskel.“

In der aktuellen Studie haben die Forscher untersucht, welche Wirkung diese Kanalproteine besitzen. In gesunden, unbelasteten Zellen lassen diese Kanalproteine nur eine sehr geringe Menge Kalzium in die Zellen. Anders verhält es sich aber, wenn die beiden Proteine genetisch ausgeschaltet sind. „Es ist weniger Kalzium in die Zellen geflossen. Der Kalziumspiegel war deutlich verringert“, fasst Lipp zusammen.

In einem weiteren Schritt haben die Wissenschaftler überprüft, was passiert, wenn sie unter solchen Bedingungen einen Bluthochdruck und eine Verengung der Aorta künstlich herbeiführen. „Das krankhafte Muskelwachstum fehlte oder fiel sehr gering aus, ohne dass andere wichtige Herzfunktionen unter diesen chronischen Belastungen negativ verändert waren“, so Lipp weiter.

Die beiden Proteine könnten für eine künftige Therapie von Interesse sein, wie Professor Lipp erläutert: „Wir haben keine Nebenwirkungen bei den Signalwegen des Herzens beobachtet, wenn wir die beiden Proteine ausgeschaltet hatten. Die normalen Funktionen des Herzens, wie Herzrhythmus und Herzmuskelkraft, waren nicht beeinflusst.“ In einem weiteren Schritt müssen die Forscher nun einen passenden Wirkstoff entwickeln, der die Funktion der beiden Eiweiße blockiert.

Die Studie wurde in der renommierten Fachzeitschrift European Heart Journal“ veröffentlicht: „A background Ca2+ entry pathway mediated by TRPC1/TRPC4 is critical for development of pathological cardiac remodeling.“ Doi:10.1093/eurheartj/ehv250

Fragen beantwortet:
Prof. Dr. Peter Lipp
Institut für Molekulare Zellbiologie
Tel.: 06841 162-6103
E-Mail: Peter.Lipp@uniklinikum-saarland.de

Redaktion
Melanie Löw
Tel. 0681 302-4022
presse.loew@uni-saarland.de
Presse und Kommunikation
Campus, Gebäude A2 3
66123 Saarbrücken

Tel. 0681 302-2601
Fax 0681 302-2609

Melanie Löw | Universität des Saarlandes

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Stachellose Bienen lassen Nester von Soldatinnen verteidigen
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ifremer entwickelt autonomes Unterwasserfahrzeug zur Untersuchung der Tiefsee

24.02.2017 | Maschinenbau

„Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

24.02.2017 | CeBIT 2017

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise