Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von DZHK-Wissenschaftlern hat einen grundlegenden Prozess in Herzen von Patienten mit fortgeschrittener Herzschwäche entdeckt, der ein besseres Verständnis der Entstehung der Krankheit ermöglicht. Bekannt war bereits, dass bei Herzschwäche Gene aktiviert werden, die eine Rolle bei der Entwicklung von embryonalen Herzen spielen. Die Forscher konnten nun zeigen, welches Protein (Transkriptionsfaktor) für diesen Prozess verantwortlich ist und veröffentlichten ihren Befund in der führenden Fachzeitschrift Nature Cell Biology.
Herzinsuffizienz ist eine Erkrankung, die durch eine reduzierte Pumpfunktion des Herzens gekennzeichnet ist. Dies kann als Folge von Bluthochdruck, einem Herzinfarkt oder von anderen Erkrankungen auftreten. Die Behandlung hat sich in den letzten Jahrzehnten nicht wesentlich geändert oder verbessert. "Wir verstehen zu wenig von dem, was genau in einem Herz bei Herzinsuffizienz schief geht ", sagt Leon de Windt, Professor für Molekulare Kardiologie an der Universität Mastricht, der das Forschungsteam führte. Jährlich gebe es 200.000 neue Fälle von Herzversagen allein in den Niederlanden, und die einzige wirkliche Heilung, eine Herztransplantation, sei nur für etwa drei hundert Patienten in seinem Land möglich.
Die Ursachen
Die Forscher wollten deshalb herausfinden, was genau in den versagenden Herzen falsch läuft. Das Problem scheint mit dem Ursprung jedes menschlichen Lebens zusammen zu hängen. Das Herz ist das erste Organ, das in einem menschlichen Embryo gebildet wird. Stammzellen erhalten die Anweisung eines bestimmten Proteins, eines Transkriptionsfaktors, sich zu Herzzellen zu differenzieren. Das embryonale Herz hat kaum Pumpleistung, weil das Herz der Mutter den embryonalen Blutkreislauf versorgt. Die Theorie der Forscher ist, dass Herzinsuffizienz in der Tat eine Erkrankung ist, bei der das erwachsene Herz mehr und mehr seinem embryonalen Zustand ähnelt. Dies bedeutet, dass ein solches Herz eine völlig unzureichende Pumpleistung hat, um die Anforderungen eines erwachsenen Körpers zu erfüllen.
Hand2
Der Transkriptionsfaktor, der verantwortlich für diesen Vorgang ist, heißt Hand2. Die Forscher fanden in Biopsien aus den Herzen von Patienten, die ihr krankes Herz nach einer Herztransplantation der Wissenschaft gespendet hatten, dass hand2 aktiviert war. Sie konnten den Mechanismus aufdecken, durch welchen dieses Protein in der Herzinsuffizienz wieder aktiv wird. Hand2 seinerseits aktiviert einige 100 bis 200 andere Gene. Die Herausforderung besteht nun darin, herauszufinden, welche Rolle jedes dieser Gene in den Krankheitsmechanismen des versagenden Herzens zu spielt.
Patientenversorgung
Da dies Ergebnisse aus der Grundlagenforschung sind, können sie noch nicht in die Patientenversorgung einfließen. "Aber bevor wir neue Medikamente oder Behandlungen für Herzinsuffizienz entwickeln, die wirklich dringend benötigt werden, müssen wir die Mechanismen verstehen, die die Krankheit verursachen", so de Windt. Mäuse, die gentechnisch so verändert wurden, so dass sie das Protein Hand2 nicht bilden konnten, entwickelten keine Herzschwäche, was beweist, dass Hand2 die Ursache der Krankheit ist. Die Forscher suchen nun nach Möglichkeiten, das Wiedereinschalten von hand2 beim Menschen zu verhindern. „Dies ist schwierig, aber wenigstens verstehen wir jetzt besser, was im erkrankten Herzen geschieht. Das ist schon mal ein großer Durchbruch ", so De Windt.
Quelle: Pressemitteilung Universität Mastricht
Originalarbeit:
Nfat and miR-25 cooperate to reactivate the transcription factor Hand2 in heart failure
Ellen Dirkx, Monika M. Gladka, Leonne E. Philippen, Anne-Sophie Armand, Virginie Kinet, Stefanos Leptidis, Hamid el Azzouzi, Kanita Salic, Meriem Bourajjaj, Gustavo J. J. da Silva, Servé Olieslagers, Roel van der Nagel, Roel de Weger, Nicole Bitsch, Natasja Kisters, Sandrine Seyen, Yuka Morikawa, Christophe Chanoine, Stephane Heymans, Paul G. A. Volders, Thomas Thum, Stefanie Dimmeler, Peter Cserjesi, Thomas Eschenhagen, Paula A. da Costa Martins & Leon J. De Windt
Nature Cell Biology (2013) doi:10.1038/ncb2866