Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie der Herzmuskel sich dem hohen Blutdruck anpasst

08.01.2003


Neue Erkenntnisse zur molekularen Entstehung der Herzmuskelschwäche / Preisgekrönte Arbeit am Pharmakologischen Institut der Universität Heidelberg


Dr. Nina Wettschureck, Pharmakologisches Institut, Universität Heidelberg



Etwa zwei Millionen Menschen in Deutschland leiden an einem schwachen Herz und müssen deshalb regelmäßig Medikamente einnehmen: Ihr Herzmuskel, ist nicht mehr in der Lage, das Blut mit ausreichender Kraft durch den Körper zu pumpen. Wissenschaftlern des Pharmakologischen Instituts der Universität Heidelberg ist es nun gelungen, Licht in die Entstehung der Herzmuskelschwäche zu bringen. Von zentraler Bedeutung ist ein Signalweg, der bestimmte Proteine in den Herzzellen aktiviert.



Hoher Blutdruck ist eine Volkskrankheit - jeder fünfte über 40 Jahren ist betroffen - und gleichzeitig wichtigste Ursache für die Entstehung der Herzmuskelschwäche. Denn das Herz muss andauernd gegen den erhöhten Druck in den Blutgefässen anpumpen. Das erhöhte Arbeitspensum kann der Herzmuskel nur durch Anpassung bewältigen: Die Herzmuskelfasern nehmen an Gewicht und Größe zu, es kommt zur "myokardialen Hypertrophie". Gleichzeitig greift der hohe Blutdruck die Herzkranzgefässe an und bewirkt letztlich eine mangelhafte Durchblutung, die wiederum zu Herzinfarkt und Herzschwäche führen kann.

Welche molekularen Veränderungen spielen sich dabei in den Herzmuskelzellen ab? Dr. Nina Wettschureck und ihr Forschungsteam "Zelluläre Signaltransduktion" an der Abteilung für Molekulare Pharmakologie des Pharmakologischen Instituts (Direktor: Prof. Dr. Stefan Offermanns) haben jetzt die molekularen Mechanismen näher charakterisiert. Für ihre Arbeiten erhielt die Wissenschaftlerin den Oskar-Lapp-Forschungspreis 2002 der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie - Herz- und Kreislaufforschung.

Aktivierung von Genen lässt Herzmuskelzellen hypertrophieren

Wenn der Herzmuskel sich dem hohen Blutdruck anpasst, werden bestimmte Gene aktiviert. Dafür spielen Signalmoleküle und deren Rezeptoren auf den Oberflächen der Herzzellen eine entscheidende Rolle. Zentrale Bedeutung haben Rezeptoren, die im Zellinnern mit kleinen, das Signal weiterleitenden Molekülen, den sogenannten G alpha q-Proteinen verbunden sind. Werden im Laborversuch diese Moleküle an isolierten Herzellen künstlich verstärkt gebildet, kommt es zur Ausbildung einer myokardialen Hypertrophie.

"Wir wollten herausfinden, ob sich dieser Prozess auch im lebenden Organismus abspielt", erklärt Dr. Wettschureck. Dazu züchteten die Forscher Mäuse, die gezielt im Herzmuskel keines der Proteine der G alpha q-Familie ausbilden konnten. Diese genetisch veränderten Mäuse hatte eine normale Herzfunktion und keine Veränderungen am Herzmuskel. Wurde bei diesen Mäusen und den normalen Wildtyp-Mäusen künstlich der Blutdruck erhöht, entwickelten die Wildtyp-Mäuse meist eine myokardiale Hypertrophie. Die genetisch veränderten Mäuse ohne G alpha q-Proteine im Herzgewebe zeigten hingegen keine auffälligen Veränderungen am Herzmuskel. "Das beweist, das der G alpha q-Protein-gekoppelte Signalweg eine wichtige Rolle bei der Entstehung der myokardialen Hypertrophie und der Herzschwäche spielt", erläutert Dr. Wettschureck.

Der G alpha q-Protein-gekoppelte Signalweg bietet somit einen interessanten Angriffspunkt für medikamentöse Eingriffe. Langzeitbeobachtungen an den Mausmodellen dürften weitere Aufschlüsse liefern. Dadurch können molekularen Mechanismen des Übergangs von der Myokardhypertrophie in die Herzinsuffizienz besser verstanden und möglicherweise neue Therapieansätze entwickelt werden.

Literatur:
Wettschureck N, Rutten H, Zywietz A, Gehring D, Wilkie TM, Chen J, Chien KR, Offermanns S: Absence of pressure overload induced myocardial hypertrophy after conditional inactivation of G alpha q/G alpha 11 in cardiomyocytes. Nature Medicine 2001 Nov;7(11):1236-40.

Dr. Annette Tuffs | idw

Weitere Berichte zu: Blutdruck Herzmuskel Herzmuskelschwäche Hypertrophie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn
19.01.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Sicher und gesund arbeiten mit Datenbrillen
13.01.2017 | Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

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: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie