microRNA lässt Herz schneller altern

27. Mai 2013
Teilen

RNA-Moleküle regulieren die Aktivität vieler Gene. Forscher haben entdeckt, dass ein solches Molekül auch die Herzalterung vorantreibt. Neuartige Hemmstoffe unterdrücken diesen Prozess und könnten schon bald Patienten mit Herzkrankheiten eine Therapieoption eröffnen.

Mit zunehmendem Alter wird das menschliche Herz immer schwächer. Ein Herzinfarkt kann diesen Prozess noch deutlich beschleunigen. Forscher haben nun einen Mechanismus entdeckt, der erklärt, warum Herz- und Gefäßzellen im Alter absterben. Wie die Wissenschaftler um Professorin Stefanie Dimmeler im Fachmagazin Nature berichten, spielt dabei ein kleines Molekül offenbar eine wichtige Rolle. Die microRNA-34a blockiert die Produktion eines bestimmten Proteins, das die Schädigung von Herz- und Gefäßzellen verhindern kann. MicroRNAs sind kurze Abschnitte aus RNA – einer einzelsträngigen Nukleinsäure, die viele Ähnlichkeiten mit dem Erbmolekül DNA teilt. Sie entfalten ihre hemmende Wirkung, indem sie sich spezifisch an messengerRNA-Moleküle heften, die als Blaupause für die Biosynthese von Proteinen dienen. In vielen Lebewesen tragen microRNAs wesentlich zur Regulation der Genaktivität bei – unter anderem bei Immunzellen, deren Funktionen oft kurzfristig angepasst werden müssen.

MicroRNA kommt im Herzen von alten Mäusen häufiger vor

Dimmeler und ihre Mitarbeiter sind der microRNA-34a auf die Schliche gekommen, als sie in Herzproben von jungen und alten Mäusen die Konzentration von verschiedenen microRNAs maßen. „Alte Tiere wiesen durchgehend mehr microRNA-34a in den Herzzellen auf als junge Tiere“, sagt Dimmeler, die Direktorin des Instituts für Kardiovaskuläre Regeneration im Zentrum für Molekulare Medizin der Universität Frankfurt ist. Seit längerer Zeit ist bekannt, dass microRNA-34a den Zelltod von Tumorzellen verursachen kann. Deswegen nimmt Dimmeler an, dass microRNA-34a vor Tumorwachstum schützen kann. Mäuse, die keine funktionierende microRNA-34a besitzen, entwickeln sich normal. „Viele microRNAs spielen in der Embryonalentwicklung keine Rolle“, erklärt Dimmeler. „Wahrscheinlich können Zellen mit Hilfe dieser Moleküle besser auf Stress reagieren.“ Interessanterweise zeigen die Mäuse ohne microRNA-34a im Alter eine deutlich bessere Herzfunktion als ihre normalen Altersgenossen. Bislang gibt es nur Vermutungen, warum im Alter die Konzentration der microRNA-34a ansteigt und den Tod von Herzzellen verursacht: „Wir haben erste experimentelle Hinweise gefunden, dass wohl Sauerstoffradikale dafür verantwortlich sind“, berichtet Dimmeler. Diese reaktiven Formen des Sauerstoffs schädigen eine Vielzahl von zellulären Molekülen und sind bei der Entstehung vieler Erkrankungen beteiligt.

Tiere ohne microRNA-34a erholen sich nach Herzinfarkt besser

In einem weiteren Versuch induzierten die Frankfurter Forscher einen Herzinfarkt in den Versuchstieren: Dafür banden sie die Koronararterie der Mäuse ab und stoppten so den Blutfluss ins Herz. Einigen dieser Tiere injizierten sie eine Substanz, die die microRNA-34a blockiert. Nach zwei Wochen stellte sich heraus, dass die Mäuse, die den microRNA-Hemmer erhalten hatten, sich besser erholt hatten als diejenigen ohne eine solche Therapie. Im Infarktbereich der so behandelten Mäuse waren weniger Zellen abgestorben und die Gefäßdichte war höher. Anschließend machten sich die Forscher um Dimmeler auf die Suche nach den molekularen Zielen der microRNA-34a im Herzen. In zwei Fällen wurden sie fündig: Das kleine RNA-Molekül drosselt die Produktion der Proteine Sirtuin-1 und PNUTS. Von Sirtuin-1 war schon vorher bekannt, dass es Alterungsprozesse verlangsamt und durch Resveratrol, einen Inhaltstoff von blauen Weintrauben, aktiviert wird. PNUTS ist ein Enzym, das vermutlich Prozesse abbremst, die den Zelltod auslösen können. Um die schützende Wirkung von PNUTS zu testen, lösten Dimmeler und ihre Mitarbeiter wieder einen künstlichen Herzinfarkt in Mäusen aus. Die Versuchstiere zeigten dann keine Verschlechterung der Herzfunktion, wenn sie vorher eine Gentherapie erhalten hatten, die dafür sorgte, dass sich die PNUTS-Konzentration in den Herzzellen erhöhte.

Versuche mit Schweinen sollen Ergebnisse bestätigen

Dimmeler plant nun, die herzschützende Wirkung von microRNA-34a-Hemmstoffen im Großtiermodell zu testen: „Ergebnisse aus Versuchen mit Schweinen lassen sich eher auf den Menschen übertragen, da ihr Herz eine große Ähnlichkeit mit dem humanen Herzen aufweist“, sagt Dimmeler. Bei einer anderen microRNA läuft eine solche Studie mit Schweinen schon. Hier wollen die Forscher mit Hemmstoffen die Wirkung der microRNA-92a unterdrücken, die einen schädlichen Einfluss auf die Bildung von Blutgefäßen hat, und so die Herzfunktion nach einem Herzinfarkt verbessern. Andere Experten begrüßen die Arbeit der Frankfurter Wissenschaftler: „Sie zeigt zum ersten Mal, dass eine microRNA Alterungsprozesse im Herzen begünstigt“, sagt Professor Thomas Thum, der Leiter des Instituts für Molekulare und Translationale Therapiestrategie an der Medizinischen Hochschule Hannover ist. „Die therapeutischen Schritte, die Wirkung von microRNA-Molekülen zu modellieren, sind schon sehr weit fortgeschritten.“ Kürzlich, so der Forscher, habe eine klinische Phase-II-Studie erstmalig den Beweis erbracht, dass microRNA-Hemmstoffe auch beim Menschen funktionieren. In Rahmen dieser im New England Journal of Medicine publizierten Studie wurde Patienten mit Hepatitis C eine Substanz verabreicht, die die Wirkung der microRNA122 hemmt und so die Ausbreitung der Hepatitis C-Viren verhindert. Thum ist deshalb optimistisch, dass in einigen Jahren auch Herzkrankheiten mit microRNA-Inhibitoren behandelt werden könnten.

75 Wertungen (4.49 ø)
Kardiologie, Medizin

Die Kommentarfunktion ist nicht mehr aktiv.

7 Kommentare:

dr.loenicker egbert
frauenarzt
M.E.ein sehr wichtiger und viel versprechender Artikel.Es ist zu hoffen daß auch bald der Mensch von diesen Erkenntnissen profitieren kann.

#7 |
  0
Ärztin

MicroRNA -34a scheint die Stresstoleranz der Herzzellen zu erhöhen. Die Apoptose stark vorgeschädiger Zellen wird damit offensichtlich gefördert. Insofern führt diese microRNA zwar zur Zerstörung von einzelnen Zellen eines Gesamtorganismus, schützt damit den Gesamtorganismaus aber vor Störungen des Organismaus durch vorgeschädigte oder veränderte Zellen. In diesem Sinne ist auch vorstellbar, dass micro-RNA34a eine Rolle bei der Beseitigung von Krebszellen oder anderer schadhafter Zellen spielt.
In diesem Zusammenhang fällt mir auf, dass außergewöhnlich viele Alzheimer-Patienten mit denen ich arbeiten musste neben ihrer Azheimer-Erkrankung kerngesung und v.A herzgesund waren. Teilen noch andere doccheck-Teilnehmer mit mir diesen subjektven. Eindruck? Wurde micro-RNA 34a auch schon bei Alzheimer-Patienten gemessen ?

#6 |
  0
Andrea Bevc
Andrea Bevc

Das mit der kritischen Phase-II-Studie hab ich nich kapiert.
FORSCHER – PEANUTS!

#5 |
  0
Nichtmedizinische Berufe

Sehr geehrte Frau Klencke,
ich wünsche ihnen lebenslange Gesundheit und eine gute und erfolgreiche Testphase mit all ihren Höhen und Tiefen.

#4 |
  0
Ärztegemeinschaft Amedis
Ärztegemeinschaft Amedis

@ Frau Klencke. Ich hoffe, dass Sie für sich nie Medikamente verwenden werden die in Tierversuchen entwickelt wurden.
Wir anderen haben damit keine Probleme ud sind froh, wenn uns geholfen wird.

#3 |
  0
Student der Humanmedizin

Stellst du dich zur Verfügung?

#2 |
  0
Zahnärztin

testet doch an menschen und nicht an tieren!!!

#1 |
  0
Copyright © 2017 DocCheck Medical Services GmbH
Sprache:
DocCheck folgen: