Neue Therapie: Das Bremssystem des Herzens aktivieren

29.08.2013
Foto: Alarm

Das Herz besitzt mit dem Enzym PDE2 einen Schutz gegen Überlastung bei Herzschwäche. Forscher wollen versu-
chen, es als neue Therapie möglichst früh zu aktivieren; © panthermedia.
net/Johan Swanepoel

Pharmakologen der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) erforschen neue Therapie bei Herzmuskelschwäche: Durch gezielte Stimulation aktivieren sie die eigenen Schutzsysteme des Herzens, indem sie ein körpereigenes Enzym freisetzen.

Derzeit gibt es für die Herzmuskelschwäche keine Therapie, die den Verlauf der Erkrankung stoppen oder gar umkehren kann. Ein Forscherteam unter der Leitung von Prof. Ali El-Armouche vom Institut für Pharmakologie der Universitätsmedizin Göttingen hat jetzt herausgefunden, dass das Enzym PDE2 das Herz vor Überbelastung schützt. Das Enzym bildet sich allerdings erst in späteren Stadien der Herzmuskelschwäche und dient als körpereigenes Bremssystem. Die Forscher wollen nun herausfinden, wie sie diesen Eigenschutz des Herzens auch in früheren Stadien der Erkrankung gezielt stimulieren und kontrollieren können. Die Erkenntnisse können zu einer neuen Therapie bei Herzmuskelschwäche beitragen, bei der die Pumpfunktion des Herzens erhalten bleibt.

Patienten mit Herzmuskelschwäche sind meistens nur sehr eingeschränkt belastbar. Das kranke Herz ist dauerhaft extrem hohen Stresshormonspiegeln ausgesetzt. Diese haben im Verlauf der Erkrankung jedoch keinen positiven Einfluss mehr auf die Herzleistung, wie es bei gesunden Menschen der Fall ist. Vielmehr schädigen sie das Herz und fördern das Fortschreiten der Erkrankung. Bei Stress erhöhen die beiden Hormone Adrenalin und Noradrenalin, nach Aktivierung von außenständigen Rezeptoren, die intrazelluläre Produktion eines zentralen Botenstoffs, das so genannte cyclische Adenosinmonophosphat (cAMP). Dieses Molekül vermittelt innerhalb der Zelle stark stimulierende Effekte auf Herzkraft und Herzfrequenz. Die Herzmuskelzelle besitzt jedoch eigene starke Bremssysteme. Sie bauen einen zu starken cAMP-Anstieg ab und verhindern so eine unkontrollierte und toxische Überstimulation. Die Enzyme, die als Bremssysteme fungieren, gehören zur Familie der sogenannten Phosphodiesterasen, kurz PDEs.

Die Arbeitsgruppe um El-Armouche konnte nun zeigen, dass eine bestimmte Unterfamilie dieser Enzyme, die PDE2, verstärkt im kranken menschlichen Herz gebildet wird. Diese verstärkte Produktion von PDE2 ist ein wichtiger Schutzmechanismus in späteren Stadien der Herzmuskelerkrankung. Das Enzym PDE2 besitzt zudem die einzigartige Eigenschaft, dass es von dem „positiven“ Botenstoff cGMP aktiviert wird und gleichzeitig den bei Herzmuskelschwäche „negativen“ Botenstoff cAMP abbaut. In früheren Stadien der Erkrankung bei noch erhaltener Pumpfunktion des Herzens werden diese Enzyme noch nicht verstärkt gebildet. Das Herz ist den schädigenden Stresshormonen schutzlos ausgesetzt.

In experimentellen Ansätzen mit einzelnen Herzmuskelzellen konnten die Göttinger Forscher erstmals zeigen, dass eine künstliche Erhöhung von PDE2 durch viral eingeschleuste PDE2-Gene vor krankheitsfördernden Prozessen und Ereignissen, die Herzrhythmusstörungen begünstigen, schützt. Mit Hilfe modernster Technologie wie dem Förster-Resonanzenergietransfer (FRET) konnten in Zusammenarbeit mit Dr. Slava Nikolaev aus der Klinik für Kardiologie und Pneumologie der UMG neue und grundlegende Erkenntnisse über die Funktionsweise und die indirekten Zielmoleküle dieses Enzyms gewonnen werden.

„Unser Ziel ist es, die Bremsmoleküle früher und stärker im kranken Herzen zu aktivieren und so einen besseren Schutz vor dem Fortschreiten der Erkrankung und lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen zu gewährleisten“ sagt El-Armouche.

MEDICA.de; Quelle: Universitätsmedizin Göttingen