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 MHH-Forscher entdeckt: Ein Muskelprotein hilft bei der Eizellteilung
14.10.2019 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Forscher entschlüsseln Wirkung von Ebola-Impfstoff - Virologen der Uniklinik Köln identifizieren neue Antikörper
08.10.2019 | Uniklinik Köln

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: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wenn der Mensch auf Künstliche Intelligenz trifft

17.10.2019 | Veranstaltungen

Verletzungen des Sprunggelenks immer ärztlich abklären lassen

16.10.2019 | Veranstaltungen

Digitalisierung trifft Energiewende

15.10.2019 | Veranstaltungen

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

Die wahrscheinlich kleinsten Stabmagnete der Welt

17.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Mensch auf Künstliche Intelligenz trifft

17.10.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Additive Fertigung von Hartmetall-Schneidwerkzeugen

17.10.2019 | Maschinenbau

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