Nr. 8/12. Februar 2007
S p e r r f r i s t: Montag, 12. Februar 2007, 23.00 Uhr MEZ
Ursachen der Herzschwäche auf der Spur
Bei Herzerkrankungen ist in der Regel die Pumpfunktion reduziert, doch
können sie auch auf eine gestörte Füllung des Herzens mit Blut zurückgehen.
Eine Schlüsselrolle bei der Füllung des Herzens spielt das elastische
Gerüstprotein Titin. Jetzt haben Prof. Michael Gotthardt und seine Mitarbeiter
vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch zusammen mit
Forschern der Universität von Washington in Pullman, USA, nachgewiesen, dass
eine elastische Region des Titins, kurz N2B genannt, dafür verantwortlich ist,
dass sich die Herzkammern in der Erschlaffungsphase (Diastole) des Herzmuskels
mit Blut füllen. Die Arbeit von Michael H. Radke und Prof. Gotthardt ist jetzt
in den Proceedings der National Academy
of Sciences (PNAS)* online erschienen. Die Forscher hoffen, dass ihre
Erkenntnisse in Zukunft weitere neue Einblicke in die Entstehungsmechanismen
der Herzinsuffizienz ermöglichen.
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 gezielt diese Region im Titin-Gen aus, wobei alle übrigen Funktionen des Titins erhalten blieben. 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 (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 Prof. Gotthardt und seine Mitarbeiter zeigen, dass Titin an der Muskelkontraktion und den dafür benötigten Signalprozessen beteiligt ist.
*Targeted
deletion of titin N2B region leads to diastolic dysfunction and cardiac atrophy Michael
H. Radke*, Jun Peng , Yiming Wu , Mark McNabb , O. Lynne Nelson!, Hendrikus
Granzier , *Department of Neuromuscular and Cardiovascular Cell Biology,
Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine, D-13122
and Michael Gotthardt* §
Barbara Bachtler
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