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 Spezialfarbstoff erlaubt völlig neue Einblicke ins Gehirn
16.08.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Keime fliegen mit
16.08.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

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