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 Starkes Übergewicht: Magenbypass und Schlauchmagen vergleichbar
17.01.2018 | Universität Basel

nachricht Therapieansatz: Kombination von Neuroroboter und Hirnstimulation aktiviert ungenutzte Nervenbahnen
16.01.2018 | Universitätsklinikum Tübingen

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: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

18.01.2018 | Informationstechnologie

Optimierter Einsatz magnetischer Bauteile - Seminar „Magnettechnik Magnetwerkstoffe“

18.01.2018 | Seminare Workshops

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten