Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Was die Arterien verstopfen kann

12.08.2014

Tübinger Biochemiker entdecken wichtige Rolle der glatten Muskelzellen für die Plaquebildung bei Atherosklerose – und einen neuen Ansatzpunkt für die Behandlung von Herzerkrankungen

Atherosklerose, umgangssprachlich auch Arterienverkalkung genannt, kann zu Herzinfarkt und Schlaganfall führen und ist die häufigste Todesursache in der westlichen Welt. Wissenschaftler kennen bereits etliche Faktoren wie zum Beispiel einen hohen Cholesterinspiegel, die bei der chronisch entzündlichen Erkrankung zu Ablagerungen und Verdickungen in den Wänden der Blutgefäße führen.

Diese Plaques engen die Gefäße häufig stark ein oder führen sogar zur Bildung von Blutgerinnseln, so dass Herz oder Gehirn nicht mehr ausreichend mit Blut und Sauerstoff versorgt und in der Folge geschädigt werden.

Um die komplizierten Abläufe, die zu den gefährlichen atherosklerotischen Plaques führen, besser zu verstehen, haben Wissenschaftler vom Interfakultären Institut für Biochemie (IFIB) der Universität Tübingen die Rolle glatter Muskelzellen aus der Gefäßwand in einer neuen Studie genauer untersucht.

Ihre an Mäusen gewonnenen Ergebnisse zeigen, dass die Wandlungsfähigkeit dieser Zellen und ihre Bedeutung bei der Krankheitsentstehung bei früheren Experimenten deutlich unterschätzt wurden. Nun zeichnet sich auch eine neue Strategie für die Therapie ab.

Fette werden an Proteine gebunden über das Blut zwischen Darm, Leber und dem restlichen Körper hin und her transportiert. Sind die Blutfettwerte wie auch der Cholesterinspiegel besonders hoch, stellt dies einen Risikofaktor für Atherosklerose dar. Tatsächlich werden bei der Erkrankung verstärkt Partikel aus Fetten und Proteinen in die Gefäßwände eingelagert. Doch entstehen die gefährlichen Plaques nicht allein durch Ablagerung solcher Lipoproteine.

„In den Plaques befinden sich auch verschiedene Zellen, deren Herkunft aus dem Blut oder umliegenden Geweben bisher unklar war“, berichtet Professor Robert Feil vom IFIB. Dies sind unter anderem Makrophagen, die zu den weißen Blutkörperchen gehören und die im Immunsystem als „Fresszellen“ für die Beseitigung von Krankheitserregern zuständig sind.

Die Makrophagen in den atherosklerotischen Plaques „fressen“ die Lipoproteine und werden dann zu sogenannten Schaumzellen. Bisher nahm man an, dass die Plaque-Makrophagen aus Vorläuferzellen entstehen, die mit dem Blutstrom antransportiert werden, den Monozyten.

Das Tübinger Forscherteam verfolgte an gentechnisch veränderten Mäusen, die eine Atherosklerose entwickeln, gezielt das Schicksal von glatten Muskelzellen aus der Gefäßwand der Arterien. Dabei setzten sie Reportergene ein, die den Forschern anzeigen, wo sich die Zellen im Gewebe jeweils befinden. Normalerweise regulieren die Muskelzellen durch ihre Kontraktion und Relaxation den Gefäßtonus und Blutdruck.

„Überraschenderweise haben sich die glatten Muskelzellen in atherosklerotischen Blutgefäßen in großem Stil in Makrophagen verwandelt“, sagt Dr. Susanne Feil vom IFIB, die Erstautorin der Studie. „Wir gehen davon aus, dass die Makrophagen in bestimmten atherosklerotischen Plaques größtenteils aus dieser Quelle stammen und nicht nur aus Monozyten im Blut. Die von uns in Mäusen beobachtete Plastizität der glatten Muskelzellen scheint auch im Menschen vorzukommen und könnte eine wichtige Rolle bei der Entstehung von atherosklerotischen Herzerkrankungen spielen“, so ihr Fazit.

Das Forscherteam konnte auch klären, warum bisherige Experimente an erkrankten Blutgefäßen den Übergang der glatten Muskelzellen in Makrophagen nicht erkennen ließen: Im Gegensatz zur neuen Studie wurden dort Marker für bestimmte Strukturen verwendet, die zwar normalerweise in glatten Muskelzellen sitzen, aber bei ihrer Umwandlung verloren gehen.

Auf diese Weise wurden die verwandelten Muskelzellen in den älteren Experimenten sozusagen unsichtbar. Robert Feil zeigt auf, warum die neuen Ergebnisse auch für die Praxis bedeutsam sind: „Die glatten Muskelzellen beziehungsweise die Prozesse zum Umbau in Makrophagen bieten neue Ansatzpunkte für Wirkstoffe zur Behandlung von Atherosklerose und anderen Erkrankungen, an denen diese Zelltypen beteiligt sind.“

Originalpublikation:
Susanne Feil, Birgit Fehrenbacher, Robert Lukowski, Frank Essmann, Klaus Schulze-Osthoff, Martin Schaller, Robert Feil: Transdifferentiation of Vascular Smooth Muscle Cells to Macrophage-Like Cells During Atherogenesis. Circulation Research, DOI 10.1161/CIRCRESAHA.115.304634

Kontakt:
Prof. Dr. Robert Feil
Universität Tübingen
Medizinische und Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Interfakultäres Institut für Biochemie (IFIB)
Telefon +49 7071 29-73350
robert.feil[at]uni-tuebingen.de

Dr. Karl Guido Rijkhoek | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Frage der Dynamik
19.02.2018 | Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP)

nachricht Forscherteam deckt die entscheidende Rolle des Enzyms PP5 bei Herzinsuffizienz auf
19.02.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics