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 Entschlüsselung von Kommunikationswegen zwischen Tumor- und Immunzellen beim Eierstockkrebs
06.12.2016 | Wilhelm Sander-Stiftung

nachricht Tempo-Daten für das „Navi“ im Kopf
06.12.2016 | Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE)

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: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften