Neue genetische Ursache für Herzschwäche entdeckt
Instabile Strukturelemente des Muskels führen zu Herzschwäche
Das Herz muss im Leben eines Menschen etwa 250 Millionen Liter Blut durch den Körper Pumpen. Um das zu leisten, müssen Herzmuskelfasern extrem belastbar sein. Die Arbeitsgruppe um Privatdozent Dr. Wolfgang Rottbauer, Leitender Oberarzt der Inneren Medizin III, Universitätsklinikum Heidelberg, hat einen Eiweißbestandteil entdeckt, der für die Stabilität der kleinsten Muskeleinheit, des Sarkomers, verantwortlich ist. Sie wiesen nach, dass die genetische Veränderung dieses Proteins eine Ursache für chronische Herzschwäche ist.
Herzmuskelerkrankungen mit Erweiterung des Herzens (Dilatative Kardiomyopathien) gehören zu den häufigsten Ursachen einer chronischen Herzschwäche. Etwa 6 Neuerkrankungen pro 100.000 Einwohner treten im Jahr auf, 20 Prozent der Fälle sind erblich bedingt. Infolge der Herzmuskelerkrankung sind Herzkammern und Vorhöfe erweitert und können nicht mehr kräftig genug pumpen. Das Herz wird schwach.
In der kleinsten Muskelfasereinheit, dem Sarkomer, findet die Muskelbewegung statt. Bei einem entsprechenden Reiz ziehen sich dort Aktin- und Myosinfilamente ineinander und verkürzen dadurch den Muskel. Diese beweglichen Elemente sind in der sogenannten Z-Scheibe, einem Strukturelement des Muskels, verankert. Bei jedem Herzschlag wirken enorme Kräfte auf die Z-Scheiben.
Zerrissene Z-Scheiben schwächen den Herzmuskel
"Wir haben in unseren Untersuchungen an Zebrafischen einen Eiweißbestandteil entdeckt, der unbedingt notwendig ist, um die Z-Scheiben zu stabilisieren. Ist dieses Protein (Nexilin) genetisch verändert, so sind die beweglichen Muskelelemente nicht mehr ausreichend fest verankert. Die Muskeln verlieren dann an Kraft, und das Herz wird schwach", erläutert Dr. Tillmann Dahme, Assistenzarzt und Co-Autor der Studie. Die Forscher untersuchten das Erbmaterial betroffener Patienten und wiesen bei 9 von 1.000 Studienteilnehmern ein genetisch verändertes Z-Scheiben-Protein nach. Sie zeigten, dass bei diesen Patienten das defekte Nexilin die ausschlaggebende Ursache für die Herzmuskelerkrankung war. "Wir konnten mit der Nexilin-Dilatativen-Kardiomyopathie erstmalig eine neuartige Form der Herzmuskelerweiterung beschreiben und hierfür den Mechanismus, nämlich die Destabilisierung der Z-Scheiben, definieren", so Dahme.
Die Untersuchungen zeigten auch, dass das Ausmaß der Z-Scheiben-Zerstörung direkt abhängig ist von der Arbeitsbelastung. Diese Erkenntnis hat einen Einfluss auf die klinische Therapie. "Patienten mit einer genetischen Veränderung des Nexilins könnten davon profitieren, frühzeitig mit Medikamenten behandelt zu werden, die die Herzarbeit erleichtern. Dadurch könnte die Belastung der Z-Scheiben gesenkt und der fortschreitenden Zerstörung des Herzmuskels vorgebeugt werden", erklärt Professor Privatdozent Dr. Rottbauer.
Originalveröffentlichung: David Hassel et al.; "Nexilin mutations destabilize cardiac Z-disks and lead to dilated cardiomyopathy"; Nature Medicine, published online 1 Nov 2009
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