Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Taktstock für das Herz

12.11.2013
Spezielle Zellen sorgen dafür, dass unser Herz regelmäßig schlägt. LMU-Wissenschaftler haben nun die Funktion eines entscheidenden Bauteils der körpereigenen Herzschrittmacher aufgeklärt.

Das Herz hat seinen eigenen Taktgeber: Schrittmacherzellen im sogenannten Sinusknoten im rechten Herzvorhof sorgen mithilfe von elektrischen Signalen für einen regelmäßigen Herzschlag.

Wichtig für die Steuerung und Weitergabe der elektrischen Signale sind spezielle Proteine in der Zellmembran der Schrittmacherzelle, sogenannte HCN-Kanäle. Über diese Kanäle werden Ionen durch die Zellmembran geleitet, sodass sich das elektrische Potenzial der Zelle verändert. Als Folge bilden sich rhythmisch und autonom elektrische Impulse, die dem Herzmuskel das Signal zum Schlagen geben.

HCN-Kanäle bilden eine Proteinfamilie, die hauptsächlich im Herz und im Gehirn eine Rolle spielt. Insgesamt gibt es vier Subtypen, die HCN-Kanäle 1-4. Im Herz ist HCN4 für etwa 80 Prozent des durch diese Kanäle getragenen Stroms verantwortlich. Der Rest wird von HCN1 und HCN2 getragen. „Während die Funktion von HCN4 und HCN2 im Sinusknoten bereits verschiedentlich untersucht wurde, war bisher unbekannt, auf welche Weise HCN1 den Herzschlag beeinflusst“, sagt Professor Christian Wahl-Schott vom Department Pharmazie, der diese Lücke nun schließen konnte.

Wahl-Schott etablierte mit seinem Team, zu dem auch Mitarbeiter von Professor Martin Biel gehören, ein neues Tiermodell, bei dem der HCN1-Kanal im Sinusknoten defekt ist. Mithilfe dieses Modells konnten die Wissenschaftler zum ersten Mal nachweisen, dass HCN1 sowohl für die Impulsentstehung als auch für die Impulsweiterleitung im Sinusknoten wichtig ist. Funktioniert HCN1 nicht richtig, kommt der körpereigene Herzschrittmacher aus dem Takt: Die Folgen sind ein krankhaft verlangsamter Herzschlag – eine sogenannte Bradykardie – und Herzrhythmusstörungen. Als Konsequenz ist die Herzleistung deutlich vermindert. „Diese Effekte konnten wir auch in telemetrischen EKG-Messungen in vivo bestätigen“, so Wahl-Schott.

Defekte im Sinusknoten stehen mit dem plötzlichen Herztod in Verbindung und sind für mehr als die Hälfte aller Implantationen von Herzschrittmachern weltweit verantwortlich. Der nun nachgewiesene Einfluss von HCN1 auf die Herzfunktion ist sogar in zweifacher Hinsicht therapeutisch interessant: Einerseits stellt dieser Kanal ein viel versprechendes Ziel für mögliche neue Therapien dar, mit denen gezielt die Herzfrequenz beeinflusst werden könnte. Andererseits kommt HCN1 nicht nur im Herz, sondern auch in den Nervenzellen des Gehirns vor und hat auch dort die Funktion eines Schrittmachers. Daher werden HCN1-Blocker für die Behandlung von Epilepsie, chronischem Schmerz und Depressionen in Betracht gezogen. „Vor dem Hintergrund unserer Ergebnisse sollte vor dem Einsatz von HCN1-Blockern deren Einfluss auf die Herzfunktion sorgfältig untersucht werden“, betont Wahl-Schott.
(Circulation 2013)
Göd
Publikation:
Sick Sinus Syndrome in HCN1-Deficient Mice
Stefanie Fenske, Stefanie C. Krause, Sami I.H. Hassan, Elvir Becirovic, Franziska Auer, Rebekka Bernard, Christian Kupatt, Philipp Lange, Tilman Ziegler, Carsten T. Wotjak, Henggui Zhang, Verena Hammelmann, Christos Paparizos, Martin Biel, Christian A. Wahl-Schott
Circulation 2013
DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.113.003712
Kontakt:
Prof. Dr. Christian Wahl-Schott
Department Pharmazie
Tel.: +49 (0) 89 2180 – 77654
christian.wahl@cup.uni-muenchen.de
http://www.cup.uni-muenchen.de/dept/ph/pharmakologie/wahl.php

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de
http://www.cup.uni-muenchen.de/dept/ph/pharmakologie/wahl.php

Weitere Berichte zu: HCN-Kanäle HCN1 HCN2 HCN4 Herzfunktion Herzschlag Herzschrittmacher Sinusknoten Zellmembran

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Wachablösung im Immunsystem: wie Dendritische Zellen ihre Bewaffnung an Mastzellen übergeben
16.11.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Wie Lungenkrebs zur Entstehung von Lungenhochdruck führt
16.11.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

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: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie