Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neu entdecktes Protein - "Treibstoff" für das geschwächte Herz

04.11.2002


Heidelberger Wissenschaftler entdeckten ein Protein, das die Schlagkraft des Herzens erhöht, ohne seinen Rhythmus zu verändern.


Wer zu wenig S100A1 Protein im Herzmuskel hat, dessen Herz schlägt nicht mit voller Kraft. Bei ihrer Suche nach Ursachen der Herzmuskelschwäche sind Wissenschaftler der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg auf diesen essentiellen "Treibstoff" des Herzmuskels gestoßen. Damit haben sie einen wesentlich Beitrag zum besseren Verständnis der Herzinsuffizienz geleistet, der Ansatzpunkte für neue Therapien bietet. In Aussicht steht möglicherweise eine Gentherapie, bei der das Gen für S100A1 aktiviert oder in die Herzmuskelzelle eingeschleust wird.

Herzinsuffizienz, zu deutsch Herzmuskelschwäche, ist eine weit verbreitete Erkrankung des Herzmuskels und mittlerweile die häufigste Diagnose, mit der Patienten aus deutschen Krankenhäusern entlassen werden. Bei der auch als Kardiomyopathie bezeichneten Erkrankung ist das Herz nicht mehr in der Lage, Blut mit der notwendigen Kraft in den Körper zu pumpen und alle Gewebe ausreichend mit Sauerstoff zu versorgen. Geschwächte Herzen können durch die Gabe von Stresshormonen, zum Beispiel Adrenalin, vorübergehend mehr Schlagkraft erlangen. Bei gesunden Menschen sind diese Hormone in der Lage, die Leistungsfähigkeit des Herzens und damit des gesamten Körpers bei Bedarf zu steigern. In einer Stresssituation wird jedoch nicht nur die Kraft, sondern auch die Schlagfrequenz des Herzens erhöht. Bei erkrankten Herzen geht dies mit einer Häufung schwerwiegender Rhythmusstörungen einher, die lebensbedrohlich sein können.


Patienten mit Herzinsuffizienz haben weniger Protein S100A1

An der Kardiologischen Abteilung der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg (Ärztlicher Direktor Prof. Hugo A. Katus) haben Dr. Andrew Remppis, Leiter des Labors für Biochemische Kardiologie, und seine Mitarbeiter entdeckt, dass es einen alternativen, von Stresshormonen unabhängigen Weg gibt, mit dem die Kraft des Herzmuskels kontrolliert wird. Dabei spielt das Calcium-bindende Protein S100A1 eine entscheidende Rolle. S100A1 wird vorwiegend in Herzmuskelzellen gebildet und ist innerhalb der Herzmuskelzelle mit Zellbestandteilen vergesellschaftet, die von zentraler Bedeutung für die Kontraktion des Herzmuskels sind. Über die Funktionsweise dieses Proteins im Herzmuskel war bislang wenig bekannt. Die Arbeitsgruppe um Dr. Remppis fand jedoch, dass Herzen von Patienten mit Herzinsuffizienz, ungeachtet ihrer Ursachen, weniger S100A1 enthalten. Die Wissenschaftler vermuten, dass die im Herzmuskel nachzuweisende Konzentration von S100A1 direkt mit der Herzfunktion im Einklang steht.

Den Beweis für diese Hypothese, brachten Experimente an Herzmuskelzellen und künstlichen Herzmuskelgeweben. Die Heidelberger Wissenschaftler kurbelten mit gentechnischen Methoden die Produktion des Proteins an und konnten so eine deutliche Steigerung der Kontraktionskraft erzielen. Die S100A1-bedingte Kraftzunahme beruht auf einem bisher nicht vollständig aufgeklärten Mechanismus. Ergebnisse belegen jedoch, dass S100A1 im entscheidenden Maße die Calcium-Ströme der Herzmuskelzelle beeinflusst, die selbst wiederum auf molekularer Ebene die Funktion des Herzmuskels regulieren. Durch diesen alternativen Weg wird nur die Kraft, nicht aber die Frequenz des Herzschlags gesteigert. Dennoch bleibt die Empfindlichkeit für Stresshormone erhalten, so dass neben einer gesteigerten Ruhefunktion des Herzens bei Bedarf eine weitere Leistungssteigerung möglich ist.

Weitere Untersuchungen bei Patienten erforderlich / Ansatz für Gentherapie?

Remppis und sein Team wollen ihre Ergebnisse, die sie im Labor gewonnen haben, möglichst bald Patienten zugute kommen lassen. Dafür sind zunächst wissenschaftliche Untersuchungen erforderlich, die den Stellenwert des Proteins S100A1 beim Patienten weiter untersuchen. Die Wissenschaftler hoffen mit ihren Erkenntnissen eine Gentherapie zu entwickeln, mit der die Menge an S100A1-Protein in den Herzen von Patienten gesteigert werden kann.

Dr. Annette Tuffs | idw
Weitere Informationen:
http://www.med.uni-heidelberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Ein Knebel für die Anstandsdame führt zu Chaos in Krebszellen
22.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

nachricht Spezialisten-Zellen helfen Gedächtnis auf die Sprünge
17.03.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Im Focus: Physiker erzeugen gezielt Elektronenwirbel

Einem Team um den Oldenburger Experimentalphysiker Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ist es mithilfe ultrakurzer Laserpulse gelungen, gezielt Elektronenwirbel zu erzeugen und diese dreidimensional abzubilden. Damit haben sie einen komplexen physikalischen Vorgang steuern können: die sogenannte Photoionisation oder Ladungstrennung. Diese gilt als entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, beispielsweise in Solarzellen. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit haben die Grundlagenforscher kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Das Umwandeln von Licht in elektrischen Strom ist ein ultraschneller Vorgang, dessen Details erstmals Albert Einstein in seinen Studien zum photoelektrischen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit voller Kraft auf Erregerjagd

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie