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Forscher Markus Wallner fand einen möglichen Lösungsansatz © Med Uni Graz
Forscher Markus Wallner fand einen möglichen Lösungsansatz © Med Uni Graz

APA

Herzschwäche: Therapiechance auf Ebene der Epigenetik entdeckt

09.01.2020

Chronische Herzschwäche ist eine ernste Erkrankung, bei der das Herz nicht mehr in der Lage ist, den Körper ausreichend mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen. Im fortgeschrittenen Stadium ist die Überlebenschance oft schlecht. Eine Entdeckung von Grazer Forschern im Rahmen eines internationalen Projekts könnte eine neuen Therapiechance mit Hilfe eines Tumortherapeutikums öffnen.

Die Herzinsuffizienz stellt die moderne Herzmedizin vor besondere Herausforderungen: Alleine in Österreich dürften Statistiken zufolge an die 300.000 Menschen betroffen sein. Die Erkrankung geht mit einer verminderten Pumpleistung des Herzens einher, in etwa gleich viele Patienten haben jedoch steife Herzkammern, die in der Entspannungsphase nicht richtig erschlaffen und sich dadurch auch nicht richtig füllen können. Kurzatmigkeit, Abgeschlagenheit und Leistungsschwäche, aber auch Schwellungen der Beine und Herzrhythmusstörungen verringern die Lebensqualität der Betroffenen.

Möglichen Lösungsansatz: HDAC-Hemmer

"Diese Versteifung der Herzkammern wird in der Medizin als 'Heart Failure with preserved Ejection Fraction - kurz HFpEF - bezeichnet und ist mit einer schlechten Prognose verbunden", wie Markus Wallner von der klinischen Abteilung für Kardiologie der Medizinischen Universität Graz gegenüber der APA betonte. Neue Therapiekonzepte seien "dringend erforderlich". Bei seinem Forschungsaufenthalt in Philadelphia (USA) hat er nach Therapiewegen für die diastolische Funktionsstörung gesucht. Mit seinen Kollegen an der Temple University hat er einen möglichen Lösungsansatz gefunden und die jüngsten Forschungsergebnisse im Fachjournal "Science Translational Medicine" dargelegt.

Die Forscher konnten an einem Tiermodell, das viele wichtige kardio-pulmonale Veränderungen wie bei HFpEF aufweist, die Effekte einer Substanz, die als Hemmstoff genregulatorischer Proteine eingesetzt wird, untersuchen. Diese sogenannten HDAC-Inhibitoren sind aktuell zur Behandlung verschiedener Tumoren, nicht jedoch zur Behandlung von Herzinsuffizienz zugelassen, wie Wallner schilderte. HDACs sind Enzyme, die eine wichtige Rolle bei der sogenannten epigenetischen Genregulation spielen. Sie steuern eine chemische Umwandlung - die Acetylierung und De-Acetylierung - an Eiweißmolekülen im Zellkern. Somit zielen die HDAC-Hemmer auf Enzyme ab, welche eine wichtige Rolle beim Ablesen von Geninformationen der Zellen und der Neubildung von Zellen spielen.

Hemmung steigert Kontraktionsfähigkeit

Im Säugetiermodell sind die Forscher den Effekten eines HDAC-Inhibitors namens SAHA (Suberoylanilide Hydroxamic Acid) nachgegangen. "Es war die erste Studie dazu im Großtiermodell", so Wallner. Bei einer bereits ausgeprägten krankhaften Vergrößerung des Herzmuskels der linken Herzkammer führte die HDAC-Hemmung im Labor-Modell zu einer deutlichen Abnahme der Herzmuskelmasse. Ebenso stieg die Kontraktionsfähigkeit des Herzens an, fassten die Autoren zusammen. Der Füllungsdruck der linken Herzkammer, der bei Herzinsuffizienz krankhaft erhöht ist, nahm ab. "Der Füllungsdruck beschreibt den Druck, der am Ende der Entspannungsphase des Herzens den Ventrikel vorherrscht", erklärte der Grazer Forscher.

Die Entspannung des Säugetier-Herzens wurde von den Forschern unter anderem auf eine Anhebung der Entspannungsfähigkeit in den Herzmuskelfasern zurückgeführt. "Durch die ganzheitliche Verbesserung der kardialen Funktion konnte auch eine Reduktion der pulmonalen Druckverhältnisse und dadurch eine Verbesserung der Lungenfunktion erreicht werden", ergänzte Wallner. Auch positive Effekte in der Skelettmuskulatur und dem Mitochondrium hätten sich gezeigt.

Einige dieser vielversprechenden Effekte von HDAC-Inhibitoren im Säugetiermodell könnten sich auch positiv bei Patientinnen und Patienten mit HFpEF auswirken, zeigte sich der Grazer Mediziner zuversichtlich. In Graz testet Wallner weitere HDAC-Inhibitoren im Labor an isolierten menschlichen Herzzellen. Angestrebt wird eine klinische Studie.

Service: M. Wallner, D. M. EAton, R.M. Berretta, L. Liesinger et al.: "HDAC inhibition improves cardiopulmonary function in a feline model of diastolic dysfunction", Science Translational Medicine, Jan. 2020, https://stm.sciencemag.org/content/12/525/eaay7205

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