Bei Herzerkrankungen ist meist die Pumpfunktion reduziert, doch können diese auch auf eine gestörte Blutzufuhr zum Organ zurückgehen. Eine Schlüsselrolle bei der Füllung des Herzens spielt das elastische Eiweiß Titin. Jetzt haben Forscher nachgewiesen, dass eine elastische Region des Titins, kurz N2B genannt, dafür verantwortlich ist, dass das Blut während der Erschlaffung des Herzmuskels in die Kammer strömt. Fehlt N2B ist diese Phase gestört. Mögliche Folge: Herzschwäche.
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Diese Erkenntnisse könnten in Zukunft weitere neue Einblicke in die Entstehungsmechanismen der Herzinsuffizienz ermöglichen, informieren die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences (PNAS).
Die N2B Region kommt nur im Titin des Herzens vor und ermöglicht es, die Füllung der Herzkammer für die jeweilige Pulsfrequenz zu optimieren. Damit steht auch bei kurzer Füllungszeit unter körperlicher Anstrengung und erhöhtem Pulsschlag ausreichend Blut für den darauf folgenden Herzschlag zur Verfügung.
Um die Funktion von N2B im Herzmuskel zu untersuchen, schalteten die Forscher um Professor Michael Gotthardt vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch zusammen mit Forschern der Universität von Washington in Pullman gezielt diese Region im Titin-Gen aus, wobei alle übrigen Funktionen des Titins erhalten blieben.
Titin größtes Protein des Menschen
Das Gerüstprotein ist dadurch verkürzt und wie die Forscher im Tiermodell feststellten, sind die Herzen kleiner und haben damit auch weniger Volumen. Unter Normalbedingungen gleicht das Herz dies über eine erhöhte Schlagrate oder stärkeren Herzschlag aus. Ohne N2B ist jedoch zusätzlich die Erschlaffungsphase gestört, was zur Herzschwäche führt.
Titin ist mit seinen fast 30.000 Bausteinen in Form von Aminosäuren das größte Protein des Menschen. Es kommt im Herzmuskel und im Skelettmuskel vor. Titin ist ein wichtiger Bestandteil der kleinsten mechanischen Einheit von Muskeln, des Sarkomers. Sarkomere liegen in großer Zahl hintereinander geschaltet im Muskel vor. Erst vor kurzem konnten Gotthardt und seine Mitarbeiter zeigen, dass Titin an der Muskelkontraktion und den dafür benötigten Signalprozessen beteiligt ist.
(idw – Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC), 13.02.2007 – DLO)
