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    Wenn Herzen zu stark wachsen

    10.12.2008

    Den Schalter, der Herzzellen ungebremst wachsen lässt, haben Forscher von der Uni Würzburg gefunden. Damit zeigen sie einen möglichen neuen Angriffspunkt für Medikamente auf – denn wenn die Zellen des Herzens zu stark wachsen, kann das zur Herzschwäche führen.

    Zwei Motoren des Zellwachstums sind schon seit längerem bekannt: die Enzyme ERK 1 und ERK 2 (Extrazellulär Regulierte Kinasen). Doch ihre Bedeutung im Herzen war bislang umstritten. Nun aber haben Würzburger Forscher um Kristina Lorenz und Martin Lohse vom Institut für Pharmakologie und vom Rudolf-Virchow-Zentrum gezeigt, dass die beiden Enzyme auch im Herzen das ungebremste Wachstum maßgeblich verantworten. Darüber berichtet die renommierte Fachzeitschrift Nature Medicine.

    Wie die ERK an anderen Stellen des Körpers arbeiten, war bekannt: Zuerst werden die Enzyme von Hormonen und Wachstumsfaktoren an genau zwei Stellen chemisch verändert und dadurch aktiviert. Dieses Signal geben sie an andere Proteine weiter.

    So wird der Hauptschalter aktiviert

    Im Herzen und in isolierten Herzmuskelzellen fanden die Würzburger die beiden Aktivierungs-Schalter ebenfalls vor. Dazu entdeckten sie noch eine dritte Stelle, die wie ein Hauptschalter für das Zellwachstum funktioniert. Dieser Schalter wird erst dann umgelegt, wenn die beiden anderen aktiv sind und wenn zusätzlich viele verschiedene krank machende Reize auf die ERK einwirken, Bluthochdruck etwa oder Stresshormone.

    Sind alle drei Schalter aktiv, wandern die ERK in den Zellkern. Dort aktivieren sie mehrere Gene, die das Zellwachstum in Gang setzen. Mit diesem Wachstum versucht das Herz, seine Leistung auch unter hoher Belastung konstant zu halten. Wenn es aber zu stark wächst, sterben nach und nach seine Muskelzellen ab. Das Herz vernarbt, seine Leistungsfähigkeit lässt nach. Es kommt zur Herzmuskelschwäche, einer Erkrankung, die heute nur schwer zu therapieren und nicht zu heilen ist.

    Ohne Schalter wächst das Herz nicht

    Um ihre Ergebnisse zu überprüfen, haben die Forscher bei Mäusen den dritten Schalter entfernt. Daraufhin waren die Herzen der Tiere, anders als bei normalen Mäusen, resistent gegen Hormone, die sonst Herzwachstum auslösen, und gegen experimentell erzeugten Bluthochdruck. Die Herzen wuchsen nicht und die Mäuse wurden nicht krank.

    Anders sah es bei Mäusen aus, bei denen der dritte Schalter dauerhaft aktiviert war. Sie waren besonders empfindlich gegen Belastungen, denen normale Mäuse ohne weiteres gewachsen waren.

    Perspektiven dieser Forschungen

    „Diesen Mechanismus könnte man sich zu Nutze machen. Eine gezielte Blockade des Hauptschalters für das Zellwachstum könnte eine neue Therapie für die chronische Herzschwäche darstellen“, so Martin Lohse. Darüber hinaus fragen sich die Forscher, ob andere Wachstumsvorgänge vom gleichen Schalter ausgelöst werden – möglicherweise auch bei Krebserkrankungen. Doch die Suche nach entsprechenden Veränderungen der ERK in Tumoren hat gerade erst begonnen.

    Lorenz K, Schmitt JP, Schmitteckert EM, Lohse MJ (2008): „A new type of ERK1/2-autophosphorylation causes cardiac hypertrophy“, Nature Medicine, DOI 10.1038/nm.1893

    Weitere Informationen: Sonja Jülich, Leiterin Öffentlichkeitsarbeit des Rudolf-Virchow-Zentrums, T (0931) 201-48714, sonja.juelich@virchow.uni-wuerzburg.de

    Von Robert Emmerich / Sonja Jülich

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