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Dienstag, 25.07.2017
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Herz: Zwei Ionenkanäle in einer Zelle

Neue Einsichten in die Komplexität von Herzrhythmus-Störungen

Die Ursachen für einen Herzstillstand durch Herzrhythmus-Störungen sind komplex und bisher nur in Teilen bekannt. Jetzt hat ein internationales Forscherteam einen neuen Aspekt dieser potenziell tödlichen Prozesskette entdeckt: In einer Herzzelle kommen zwei unterschiedliche Arten von Natriumkanälen vor, die jeweils durch verschiedenen Proteine kontrolliert werden und damit auch unterschiedliche Störungen der Herzfunktion hervorrufen können.
Modell eines menschlichen Herzens

Modell eines menschlichen Herzens

Elektrische Störungen des Herzrhythmus, genannt kardiale Arrhythmien, sind häufige Erkrankungen, die zu Herzstillstand und plötzlichem Tod führen können. Die Mechanismen hinter diesen Erkrankungen sind sehr komplex. Neue Erkenntnisse aus der Genetik haben gezeigt, dass spezialisierte Poren- Proteine in der Zellwand von Herzzellen, so genannte Ionen-Kanäle, eine kritische Rolle in der Entstehung der Arrhythmien spielen.

Eine Gruppe von Forschenden der Universität Bern hat jetzt in Zusammenarbeit mit der Universitätsmedizin Göttingen, dem Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, sowie dem medizinischen Forschungsinstitut INSERM in Paris molekulare Mechanismen und Umwelteinflüsse, die lebensbedrohenden Herz-Arrhythmien zugrunde liegen untersucht. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Circulation Research“ veröffentlicht.

Verschiedene Natrium-Kanäle in einer Herzzelle


In ihren Untersuchungen entdeckte die internationale Forschungsgruppe in Herzzellen zwei nebeneinander vorkommende Gruppen von Natrium-Kanälen. Eine Gruppe wird vom Protein Dystrophin, die andere vom Synapse-assoziierten Protein 97 reguliert. Interessanterweise interagieren die beiden Proteine nur je mit einem Ionen-Kanal, da diese in unterschiedlichen Regionen der Zellwand vorkommen. In Maus-Herzen, denen Dystrophin aufgrund der Genetik fehlt – wie bei der menschlichen Krankheit Duchennsche Muskeldystrophie –, war entsprechend nur einer der zwei Ionen-Kanäle betroffen. Der Defekt war trotzdem stark genug, um elektrische Impulse im Maus-Herz so zu verlangsamen, dass das Risiko für Herzrhythmus-Störungen ansteigen könnte.


Hoffnung auf bessere Therapien


Zum ersten Mal gibt es damit Hinweise darauf, dass zwei verschiedene Natrium- Kanäle in derselben
Herzzelle vorkommen und unterschiedliche, genau definierte Aufgaben übernehmen. Diese Entdeckung wird Forschenden helfen, die Unterschiede in der klinischen Ausprägung von Beschwerden bei Patienten mit genetischen Veränderungen im Natrium-Kanal besser zu verstehen, und könnte zu neuen Behandlungen führen. „Unsere Beobachtung wird bei der Entwicklung neuer therapeutischer Strategien, die auf die Patienten zugeschnitten sind, bestimmend sein“, sagt Hugues Abriel vom Departement Klinische Forschung. (Circulation Research, 2010; doi: 10.1161/CIRCRESAHA.110.228312)
(Universität Bern, 06.01.2011 - NPO)
 
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