Virtuelle Herzen lösen Rätsel um schnellen Herztod

Virtuelle menschliche Herzen auf Supercomputern sollen laut Forschern des Victor Chang Cardiac Research Institute http://victorchang.edu.au  helfen, offene Fragen rund um das „Sudden Arrhythmic Death Syndrome“ (SADS), eine der rätselhaftesten Herzerkrankungen, zu lösen. Die Forschungsergebnisse wurden in „Nature Communications“ http://nature.com/ncomms  veröffentlicht.

Genetische Disposition wichtig

Stirbt ein Mensch plötzlich und unerwartet, ist häufig ein Herzproblem verantwortlich. Ergibt die Autopsie keine Ergebnisse, spricht man von SADS. Dieses Syndrom kann durch eine Reihe genetischer Erkrankungen verursacht werden, die die Art beeinflussen, wie elektrische Signale durch den Herzmuskel transportiert werden und das Herz schlagen lassen.

Eines Tages kann das Herz eines Menschen zum Beispiel bei einer schweren körperlichen Anstrengung beginnen, rasch und unkontrolliert zu schlagen. Das kann zum Tod führen, wenn das Herz nicht rasch genug selbst wieder zur Ruhe kommt. Rund 1,3 Tode pro 10.000 Personen können auf SADS zurückgeführt werden. Die gleichen genetischen Probleme könnten auch beim plötzlichen Kindstod eine Rolle spielen.

Verfügt eine Person über diese genetischen Mutationen, ist eine Behandlung mit Medikamenten oder das Implantieren eines Defibrillators möglich. Offen ist jedoch die Frage, wie jene Menschen identifiziert werden können, die einem erhöhten Risiko ausgesetzt sind. Gentests sind eine Möglichkeit. Es scheint jedoch so zu sein, dass nicht jede Person mit Genveränderungen auch an dem Syndrom leidet.

T-Welle des EKGs entscheidend

Das Team um Adam Hill hat die Daten von hunderten spezifischen Herzen auf einem Supercomputer analysiert. Es zeigte sich, dass ein genetisches Anzeichen für SADS ein charakteristischer Ausschlag auf der T-Welle des EKGs ist. Laut Hill war diese gekerbte T-Welle in den vergangenen 30 Jahren ein Teil der diagnostischen Kriterien.

Dem Experten nach ist es bislang jedoch unbekannt gewesen, was diese Welle verursacht. Mit den Daten der Simulationen gelang es jetzt zu zeigen, dass je extremer dieser Ausschlag ist, desto höher auch das Sterberisiko einer Person ausfällt. Zusätzlich wurde klar, dass die verantwortlichen Gene durch Kombinationen anderer Gene entweder verstärkt oder abgeschwächt werden können.

Laut Studienautor Arash Sadrieh bedeutet dies, dass eine Person zwar eine Mutation hat, aber über ein absolut normales EKG verfügen kann. Daher ist eine komplizierte Operation zur Verhinderung eines plötzlichen Herztodes nicht mehr nötig.

Verfügt zum Beispiel eine Schwester über eine auffällige T-Welle, trägt sie ein höheres Risiko. Laut Hill wurden die virtuellen Daten auf Patientendaten übertragen. Dabei zeigte sich, dass die präzisere Analyse der EKGs zur genaueren Diagnose führte.