Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genetische Ursache für Herzklappendefekte

01.04.2014

Herzklappenfehler sind bei Neugeborenen eine häufige Todesursache. Wissenschaftler der Universität Bonn und des Forschungszentrums caesar haben in der Maus das „Creld1-Gen“ als Schlüsselgen für die Heranreifung der Herzklappen entdeckt.

Im Menschen gibt es ein sehr ähnliches Creld1-Gen. Die Forscher konnten nachweisen, dass es im gleichen Signalweg funktioniert wie in der Maus. Diese Entdeckung ist wichtig für das molekulare Verständnis der Entstehung von Herzklappendefekten. Die Ergebnisse werden nun im Fachjournal „Developmental Cell“ veröffentlicht.

Beim Atrioventrikulären Septumdefekt (AVSD) handelt es sich um einen angeborenen Herzfehler, bei dem die Herzklappen und die Herzscheidewand fehlgebildet sind. Vor allem Kinder mit einem Down-Syndrom sind davon betroffen. Ohne chirurgische Eingriffe ist die Sterblichkeit in den ersten Lebensmonaten hoch.

„Auch bei Erwachsenen treten nicht erkannte Klappendefekte bei rund sechs Prozent der Herzerkrankungen auf“, sagt Prof. Dr. Michael Hoch, Geschäftsführender Direktor des Life & Medical Sciences (LIMES) Instituts der Universität Bonn.

Seit Jahren gibt es Hinweise darauf, dass Veränderungen im sogenannten Creld1-Gen (Cysteine-Rich with EGF-Like Domains 1) das Erkrankungsrisiko für AVSD erhöhen. Der genaue molekulare Zusammenhang zwischen dem Gen und der Krankheit war bislang jedoch unbekannt.

Ein Forscherteam des LIMES-Instituts und des Bonner Forschungszentrums caesar hat nun im Mausmodell gezeigt, dass Creld1 bei der Herzentwicklung eine entscheidende Rolle spielt. Die Forscher der Universität Bonn schalteten in den Mäusen das Creld1-Gen aus. „Wir fanden heraus, dass sich daraufhin die Vorläuferzellen der Herzklappen und die Herzscheidewand nicht korrekt ausbilden konnten“, berichtet Dr. Elvira Mass vom LIMES-Institut. Das war ein wichtiger Hinweis darauf, dass Creld1 in einem sehr frühen Stadium für die Heranreifung des Herzens notwendig ist.

In der Embryonalentwicklung bildet sich das Herz als erstes Organ

Kooperationspartnerin am Forschungszentrum caesar war Dr. Dagmar Wachten, die dort die Minerva-Forschergruppe „Molekulare Physiologie“ leitet und sich ebenfalls mit Herzentwicklung beschäftigt. „Im Embryonalstadium bildet sich das Herz als allererstes Organ. Es pumpt Blut durch das Blutgefäßsystem und ist für die Versorgung der anderen Organe des Körpers mit Sauerstoff und Nährstoffen essentiell“, berichtet sie. Gemeinsam konnten die beiden Wissenschaftlerinnen nachweisen, dass das Creld1-Gen über den so genannten Calcineurin-NFAT-Signalweg die Entwicklung der Herzklappen steuert. Die Herzklappendefekte der Mäuse ohne Creld1-Gen führen letztlich zu einer mangelnden Sauerstoffversorgung des Körpers, weshalb der Mäuseembryo ungefähr am elften Tag seine Entwicklung einstellt.

Potenzieller Ansatzpunkt für die Verbesserung der Diagnostik

Nach Einschätzung des Forscherteams lassen sich die Ergebnisse auch auf Patienten übertragen. Maus und Mensch sind bezüglich der Herzentwicklung sehr ähnlich und das Creld1-Gen und der Calcineurin/NFAT Signalweg funktionieren ebenfalls in beiden Spezies analog. „Unsere Resultate tragen dazu bei, die molekularen Grundlagen der Herzentwicklung besser zu verstehen und mittelfristig auch die Diagnose von unerkannten Erkrankungen der Herzklappen zu verbessern“, erklärt Prof. Hoch. Interessanterweise ist der Calcineurin/NFAT Signalweg nicht nur im Herzen, sondern auch in Immunzellen aktiv. In der Transplantationsmedizin muss er durch Medikamente wie Cyclosporin A dauerhaft unterdrückt werden, damit transplantierte Organe nicht abgestoßen werden. „Im Rahmen des Exzellenzclusters ImmunoSensation untersuchen wir derzeit den Wirkmechanismus von Creld1 in Immunzellen“, sagt Prof. Hoch und ist überzeugt, dass das zukünftig auch für die Transplantationsmedizin von Bedeutung sein wird.

Publikation: Murine Creld1 controls cardiac development through activation of calcineurin/NFATc1 signaling, Developmental Cell, DOI: 10.1016/j.devcel.2014.02.012

Kontakt:

Prof. Dr. Michael Hoch
Life & Medical Sciences (LIMES) Institut
der Universität Bonn
Tel. 0228/7362737
E-Mail: m.hoch@uni-bonn.de
Web: www.limes-institut-bonn.de

Dr. Elvira Mass
Life & Medical Sciences (LIMES) Institut
der Universität Bonn
Tel. 0228/7362767
E-Mail: emass@uni-bonn.de

Dr. Dagmar Wachten
Forschungszentrum caesar Bonn
Minerva-Forschungsgruppenleiterin
Tel. 0228/9656311
E-Mail: dagmar.wachten@caesar.de

Weitere Informationen:

http://www.youtube.com/watch?v=QiAR-peJijs&feature=youtu.be

Johannes Seiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz gegen Gastritis
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Wenn Schimmelpilze das Auge zerstören
10.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie