Plötzlicher Herzstillstand ist ein potenziell tödlicher Zustand, bei dem Ihr Herz plötzlich aufhört zu schlagen.
Arrhythmogene Kardiomyopathie, eine Herzkrankheit, die besonders junge Sportler betrifft, kann zum plötzlichen Tod führen. Das Universität Basel hat vor kurzem gentechnisch veränderte Mäuse entwickelt, die eine Krankheit entwickeln, die mit der des Menschen vergleichbar ist. Das Team war in der Lage, bisher unentdeckte Mechanismen und potenzielle Behandlungsziele zu identifizieren.
Fans der Fußballmannschaft Sevilla FC werden das Spiel im August 2007 nie vergessen, als der 22-jährige Antonio Puerta einen Herzstillstand erlitt, auf dem Spielfeld zusammenbrach und schließlich im Krankenhaus starb. Später wurde festgestellt, dass der Athlet an einer Erkrankung litt, die als arrhythmogene Kardiomyopathie bekannt ist.
Diese Erbkrankheit betrifft eine von 5,000 Personen, wobei Männer stärker betroffen sind als Frauen. „Die arrhythmogene Kardiomyopathie führt zu Herzrhythmusstörungen mit Verlust von Herzmuskelzellen, Ablagerungen von Bindegewebe und Fett im Herzmuskel. Das kann zum plötzlichen Herztod führen, oft unter Belastung», sagt Volker Spindler, Anatom und Leiter der Arbeitsgruppe Zelladhäsion am Departement Biomedizin der Universität Basel.
Heute ist anerkannt, dass eine Reihe von Genmutationen die Erkrankung auslösen können. Es gibt keine Behandlung, selbst bei einer frühen Diagnose; Es stehen nur Optionen zur Symptombehandlung zur Verfügung.
„Den Patienten wird geraten, jeglichen Leistungs- und Ausdauersport zu meiden und Medikamente wie Betablocker einzunehmen. Gegebenenfalls kann eine Katheterablation durchgeführt oder ein implantierbarer Defibrillator eingesetzt werden“, sagt die Kardiologin Gabriela Kuster, Leiterin der Forschungsgruppe Myokard am Institut für Biomedizin. Manchmal ist die einzige Option eine Herztransplantation.
Herzmuskelzellen verlieren ihre Klebrigkeit
Ausgangspunkt des Projekts war die Vorstellung, dass viele der Mutationen Strukturen betreffen, die als Desmosomen bekannt sind. Das sind Proteincluster auf der Oberfläche von Herzmuskelzellen, die für eine feste Verbindung zwischen den Zellen sorgen. „Man kann sich diese Cluster wie ein Stück Klettverschluss vorstellen“, sagt die Medizinerin Dr. Camilla Schinner, Erstautorin der gerade im Fachblatt „Circulation“ erschienenen Studie. Dies führte zu der Theorie, dass die Mutationen die Adhäsion zwischen den Zellen reduzieren und somit den Herzmuskel schwächen.
Um diese Hypothese zu testen, führte Spindlers Team eine ähnliche Mutation wie bei Patienten in das Genom von Mäusen ein. Die Herzfunktion dieser Tiere wurde dann von Kusters Gruppe untersucht. Das Ergebnis: Die gentechnisch veränderten Tiere zeigten eine Herzerkrankung mit Arrhythmie, die der arrhythmogenen Kardiomyopathie beim Menschen ähnelte. Darüber hinaus zeigten mikroskopische und biochemische Analysen tatsächlich eine verringerte Adhäsion zwischen den Herzmuskelzellen. Die Forscher beobachteten auch die für diese Erkrankung typische Vernarbung des Herzmuskels.
Vorbeugung von Schäden am Herzgewebe
In einem nächsten Schritt untersuchten sie, wie sich ein erkrankter Herzmuskel auf molekularer Ebene von einem gesunden unterscheidet. Mäuse mit der Mutation zeigten eine erhöhte Menge eines bestimmten Proteins an den Klett-ähnlichen Strukturen der Herzmuskelzellen. Dies führt über eine Reihe von Ereignissen zu Bindegewebsablagerung und Vernarbung des Herzens. Die Zugabe einer Substanz, die diese Kaskade blockiert, verhinderte ein Fortschreiten der Krankheit – weshalb Spindler hier einen möglichen neuen Behandlungsansatz sieht.
„Dennoch ist es noch ein weiter Weg, bis eine Anwendung beim Menschen in Betracht gezogen werden kann“, betont er. „Aber wir haben jetzt bessere Möglichkeiten, die Krankheit genauer zu untersuchen, um unser Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen zu verbessern.“
Referenz: „Defective Desmosomal Adhesion Causes Arrhythmogenic Cardiomyopathy by Involving an Integrin-αVβ6/TGF-β Signaling Cascade“ von Camilla Schinner, Lifen Xu, Henriette Franz, Aude Zimmermann, Marie-Therès Wanuske, Maitreyi Rathod, Pauline Hanns, Florian Geier, Pawel Pelczar, Yan Liang, Vera Lorenz, Chiara Stüdle, Piotr I. Maly, Silke Kauferstein, Britt M. Beckmann, Farah Sheikh, Gabriela M. Kuster und Volker Spindler, 21. Oktober 2022, Auflage.
DOI: 10.1161 / CIRCULATIONAHA.121.057329
