Modernste zellbiologische Methoden

Uni-Klinik-Medizinern gelingt erstmals Blick in Herz-Vorhof-Zellen

Nie zuvor gesehen: UMG-Forscher gelangen Einblicke mittels STED-Mikroskopie in Zellen des Herz-Vorhofes. Foto: UMG/nh

Göttingen. Herzforscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) haben weltweit erstmals einen detaillierten Blick in die molekulare Strukturen bestimmter, bislang wenig erforschter Herzmuskelzellen geworfen.

Die Erkenntnisse könnten möglicherweise helfen, durch eine frühe Erkennung und gezielte Therapieverfahren Folgeerkrankungen wie Vorhofflimmern und Schlaganfälle zu verhindern. 

Dass dieses Sichtbarmachen von molekularen Zellstrukturen sogenannter atrialer Kardiomyozyten im Herz-Vorhof gelingen konnte, daran hat maßgeblich das von dem Göttinger Nobelpreisträger für Chemie, Stefan Hell, entwickelte STED-Nano-Mikroskopieverfahren beigetragen. Neuartige Signalprozesse und auch Krankheitsursachen, wie von Herzrhythmusstörungen, können so grundlegend erklärt werden.

UMG-Herzforscher: Prof. Dr. Stephan Lehnart

Etwa zwei Drittel aller Herzrhythmusstörungen, vor allem bei älteren Menschen, haben ihren Ursprung im Vorhof des Herzens. Dort sind die „atrialen“ Herzmuskelzellen des Vorhofs entscheidend für die Füllung der Herzkammern mit Blut. Bisher wurden diese Herzmuskelzellen kaum gezielt mit modernsten zellbiologischen Methoden untersucht. Dank STED und dem Team um Sören Brandenburg und Prof. Dr. Stephan Lehnart, beide aus der Klinik für Kardiologie und Pneumologie der UMG, gelang es nun bei Mäusen zu zeigen, welche Auswirkungen eine pathologische Zunahme der Herzmuskeldicke verursacht durch Aortenstenose auf diese atriale Herzmuskelzellen hat.

Ergebnis: Nicht nur die atrialen Zellen wurden deutlich größer, sondern auch die Zahl der sogenannten axialen Tubulus-Strukturen nahm zu, wie Lehnart berichtet.

Diese strukturellen Veränderungen haben einen wichtigen Einfluss auf Calcium-Signale und können eine wichtige Rolle für die Entwicklung von Herzrhythmusstörungen spielen. Man habe nun die Möglichkeit, diese sehr schnellen Signal-Prozesse vorherzusagen und zu überlegen, welche Substanzen oder Therapieverfahren helfen könnten, nachteilige Prozesse zu verhindern, schildert Lehnart.

Die Chance hinter den Erkenntnissen: Werden entscheidende, krankheitsauslösende Veränderungen in atrialen Zellen früh gehemmt, dann könnten Folgeerkrankungen wie Vorhofflimmern und Schlaganfälle verhindert werden.

Die Arbeit wurde durch den Sonderforschungsbereich 1002 „Modulatorische Einheiten bei Herzinsuffizienz“, das Deutsche Zentrum für Herzkreislauf-Forschung (DZHK) sowie die Europäische Union gefördert. Die Studie ist veröffentlicht in „The Journal of Clinical Investigation“. (tko/umg)

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