Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher entdecken neuen Signalweg zur Herzmuskelverdickung

22.02.2018

Bei dauerhaften starken Belastungen, etwa durch Bluthochdruck, kann sich der Herzmuskel krankhaft verdicken. Das führt zu einer Herzinsuffizienz, die lebensbedrohlich werden kann. Forscher aus Bochum und Bonn haben einen entscheidenden Signalweg bei der Entstehung dieser sogenannten Herzhypertrophie aufgeklärt. Ohne ein bestimmtes Enzym, die lösliche Adenylatzyklase, verdickt sich der Herzmuskel nicht. In Plos One vom 21. Februar 2018 berichtet das Team um Prof. Dr. Kornelia Jaquet aus dem Forschungslabor Molekulare Kardiologie, einem gemeinsamen Labor der kardiologischen Kliniken am St. Josef-Hospital und Bergmannsheil, über die Ergebnisse.

Die Arbeit entstand in enger Kooperation mit dem Team um Dr. Yury Ladilov und Prof. Dr. Peter Reusch aus der Klinischen Pharmakologie und Wissenschaftlern des Physiologischen Instituts der Universität Bonn (Prof. Dr. Rainer Meyer).


Kornelia Jaquet (links) und Andreas Mügge gehören zum Forscherteam, das einen entscheidenden Schritt bei der Entstehung einer Herzkrankheit aufklären konnte.

© RUB, Kramer

Über 7.000 Liter Blut

Ein menschliches Herz muss Gewaltiges leisten: Es wiegt rund 300 Gramm und pumpt weit über 7.000 Liter Blut am Tag durch den Körper. Während des Lebens passt sich das Herz verschiedenen Anforderungen, aber auch Krankheiten an. Dazu gehört auch, dass Herzmuskelzellen größer und dicker werden – ein Vorgang, der Hypertrophie genannt wird. Unter Stress oder Druckbelastung wird die Hypertrophie schließlich krankhaft.

„Das bringt für Patienten viele Probleme mit sich, die auf Dauer in eine massive Herzinsuffizienz münden können“, erklärt Prof. Dr. Andreas Mügge, Direktor der Kardiologie im Bergmannsheil und St. Josef-Hospital. „Unter anderem kann das verdickte Herz weniger Blut aufnehmen und auswerfen. Außerdem wird der Herzmuskel wegen seiner vergrößerten Masse selbst schlechter durchblutet.“ Schon eine leichte Hypertrophie erhöht das Sterberisiko.

Welche Rolle spielt das Enzym?

Um herauszufinden, wie es im Detail zu einer krankhaften Hypertrophie kommt, haben die Forscherinnen und Forscher die Vorgänge in Herzmuskelzellen untersucht. Da bekannt war, dass der Botenstoff cAMP bei der Entwicklung einer Hypertrophie eine wichtige Rolle spielt, rückten bestimmte Enzyme in den Fokus, die diesen Botenstoff bilden: die Adenylatzyklasen.

Neben verschiedenen membrangebundenen gibt es auch eine lösliche Adenylatzyklase, die in vielen Zelltypen vorzukommen scheint. Ihre Aufgabe in Herzmuskelzellen ist bisher unbekannt. Diese lösliche Adenylatzyklase lässt sich in verschiedenen Bereichen der Zelle nachweisen, zum Beispiel in der Zellflüssigkeit, in den Mitochondrien oder im Zellkern.

„Wir haben uns gefragt, ob die lösliche Adenylatzyklase an der Entwicklung der Hypertrophie beteiligt ist“, so Kornelia Jaquet. Zusammen mit dem Team der Universität Bonn verfolgten die Bochumer Wissenschaftler zwei Ansätze: Zum einen isolierten sie Herzmuskelzellen von Ratten und setzten diese unter Stress. In einigen dieser Zellen hemmten sie die lösliche Adenylatzyklase pharmakologisch oder unterdrückten die Bildung der löslichen Adenlyatzyklase in der Zelle durch Blockade bestimmter Gene.

Hoffnung auf neue Therapiekonzepte

Zum anderen untersuchten sie Wildtyp-Mäuse im Vergleich zu solchen, die nach gezielter Veränderung ihres Erbguts keine lösliche Adenylatzyklase bilden können. Bei beiden riefen die Forscher künstlich einen Bluthochdruck hervor und untersuchten, ob sich der Herzmuskel krankhaft verdickt.

Ergebnis: Wurde die lösliche Adenylatzyklase pharmakologisch gehemmt oder ihre Bildung verhindert, verdickte sich der Herzmuskel nicht. „Die lösliche Adenylatzyklase ist also grundlegend an der Entwicklung der krankhaften Hypertrophie beteiligt“, folgert Kornelia Jaquet. Die Entdeckung dieses neuen Mechanismus weckt die Hoffnung auf neue Therapiekonzepte.

Förderung

Teile der Arbeit wurden durch die Forschungsförderung Ruhr-Universität Medizin (Forum) unterstützt (720-2011-Yury-Ladilov).

Originalveröffentlichung

Ilona Schirmer et al.: Soluble adenylyl cyclase: a novel player in cardiac hypertrophy induced by isoprenaline or pressure overload, in: Plos One, 2018, DOI: 10.1371/journal.pone.0192322, http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0192322

Pressekontakt

Prof. Dr. Kornelia Jaquet
Forschungslabor Molekulare Kardiologie
Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil
Tel.: 0234 302 6050, 0234 32 27639
E-Mail: kornelia.jaquet@rub.de

Meike Drießen | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Eine Teleskopschiene für Nanomaschinen
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Standort Stuttgart, Stuttgart

nachricht Künstlicher Leberfleck als Frühwarnsystem
19.04.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

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