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 Modernste Diagnostik eröffnet neue Perspektiven für eine "personalisierte“ Medizin
14.08.2018 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Ist Salz besser als sein Ruf?
10.08.2018 | Universitätsspital Bern

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: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Im Focus: Robots as 'pump attendants': TU Graz develops robot-controlled rapid charging system for e-vehicles

Researchers from TU Graz and their industry partners have unveiled a world first: the prototype of a robot-controlled, high-speed combined charging system (CCS) for electric vehicles that enables series charging of cars in various parking positions.

Global demand for electric vehicles is forecast to rise sharply: by 2025, the number of new vehicle registrations is expected to reach 25 million per year....

Im Focus: Der „TRiC” bei der Aktinfaltung

Damit Proteine ihre Aufgaben in Zellen wahrnehmen können, müssen sie richtig gefaltet sein. Molekulare Assistenten, sogenannte Chaperone, unterstützen Proteine dabei, sich in ihre funktionsfähige, dreidimensionale Struktur zu falten. Während die meisten Proteine sich bis zu einem bestimmten Grad ohne Hilfe falten können, haben Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie nun gezeigt, dass Aktin komplett von den Chaperonen abhängig ist. Aktin ist das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen. Das Chaperon TRiC wendet einen bislang noch nicht beschriebenen Mechanismus für die Proteinfaltung an. Die Studie wurde im Fachfachjournal Cell publiziert.

Bei Aktin handelt es sich um das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen, das bei Prozessen wie Zellstabilisation, Zellteilung und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

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

Kleine Helfer bei der Zellreinigung

14.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Oberflächeneigenschaften für holzbasierte Werkstoffe

14.08.2018 | Materialwissenschaften

Fraunhofer IPT unterstützt Zweitplatzierten bei SpaceX-Wettbewerb

14.08.2018 | Förderungen Preise

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