Während seines fünfjährigen Forschungsaufenthalts in den USA hat der Biochemiker Dr. Alexander Bartelt einen Mechanismus entdeckt, der in braunen Fettzellen bei der Anpassung an veränderte Stoffwechselbedingungen, etwa durch Temperaturänderungen, eine zentrale Rolle spielt. „Interessanterweise konnten wir den Schalter Nfe2l1, der diesen Mechanismus aktiviert und dafür sorgt, dass sich kein zellulärer Müll ansammelt, auch im Herz nachweisen“, sagt Bartelt. Nfe2l1 ist ein Transkriptionsfaktor. Transkriptionsfaktoren regulieren, ob und wann ein Gen aktiv ist. Ziel seiner Forschungsarbeiten am DZHK-Standort München ist es, herauszufinden, welche Rolle Nfe2l1 im gesunden und im kranken Herz spielt, und ob sich daraus neue therapeutische Ansatzpunkte ergeben könnten. Denn ein Herzinfarkt, Herzschwäche oder Atherosklerose sind für das Herz Stress. Der Stoffwechsel der Herzmuskelzellen muss sich an die veränderten Bedingungen anpassen, um seine normalen Funktionen aufrecht zu erhalten. Misslingt die Umstellung, kommt es zu Entzündungen und Fehlfunktionen. Geplant sind zunächst Untersuchungen in Zellkultur und in präklinischen Modellen. „Die Struktur des DZHK mit vielen überregionalen Zentren erleichtert es, Kooperationspartner zu finden und insbesondere den Kontakt zu klinischen Forschern aufzubauen“, sagt Bartelt.
Auch im Zentrum der Arbeiten von Dr. Nuno Guimarães Camboa steht ein Transkriptionsfaktor. Aus seinen bisherigen Forschungsarbeiten an der University of California weiß der gebürtige Portugiese, dass ein bestimmter Transkriptionsfaktor, TBX18, ganz charakteristisch in drei Zelltypen auftritt: Glatte Muskelzellen, die in der Wand von Blutgefäßen vorkommen, Schrittmacherzellen im Sinusknoten (der Struktur im Herzen, die den Rhythmus der Herzkontraktion bestimmt) und aktivierten Bindegewebszellen im verletztem Herzen. Alle drei Zelltypen sind an gefährlichen Herz-Kreislauf-Erkrankungen beteiligt: Aussackungen der Hauptschlagader (Aneurysmen der Aorta), Herzrhythmusstörungen und krankhafter Vermehrung von Bindegewebe im Herzen (kardialer Fibrose). „Wir nehmen an, dass TBX18 die Funktionen dieser Zellen beeinflusst“, sagt Guimarães Camboa. „Deshalb könnte dieser Faktor eine Rolle bei bestimmten Herz-Kreislauf-Erkrankungen spielen.“ Mit seiner DZHK-Nachwuchsgruppe an der Goethe-Universität will er untersuchen, welche Gene durch den Transkriptionsfaktor reguliert werden. Außerdem plant der Biologe, TBX18 in den relevanten Zelltypen gezielt auszuschalten. Die Konsequenzen dieses Ausfalls für die Funktion der Zellen werden anschließend genau analysiert. „Wir wollen so die in bestimmten Herz-Kreislauf-Erkrankungen aktiven Signalnetzwerke besser verstehen und hoffen, damit ihre Früherkennung und Behandlung zu verbessern“, erklärt Guimarães Camboa.
Guimarães Camboa kommt nach zehn Jahren in den USA an den DZHK-Standort Rhein/Main. An der University of California hat er sowohl seine Doktorarbeit angefertigt als auch über vier Jahre als PostDoc gearbeitet. Bislang hat er sich mit der Bildung des Herzens während der Embryonalentwicklung beschäftigt. Wie Alexander Bartelt erhält er für seine DZHK-Nachwuchsgruppe in den nächsten fünf Jahren 1,25 Millionen Euro. Mit den Nachwuchsgruppen will das DZHK talentierte und qualifizierte Nachwuchswissenschaftler aus dem In- und Ausland gewinnen und ihnen schon früh eine wissenschaftliche Selbstständigkeit ermöglichen. Neben der Leitung der Forschungsgruppe, haben die Nachwuchswissenschaftler auch Lehrverpflichtungen, sodass sie sich für eine Berufung qualifizieren können.
Kontakt: Christine Vollgraf, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), Tel.: 030 3465 529 02, presse(at)dzhk.de
Dr. Alexander Bartelt, Klinikum der Universität München, Institut für Prophylaxe und Epidemiologie der Kreislaufkrankheiten, alexander.bartelt(at)med.uni-muenchen.de
Dr. Nuno Guimarães Camboa, Goethe-Universität, Institut für kardiovaskuläre Regeneration, ncamboa(at)med.uni-frankfurt.de