Warum das Herz vorzeitig altert – neuer Mechanismus der Alterung aufgedeckt

Ursache für frühe Herzmuskelerkrankungen identifiziert

Ein deutsches Forschungsteam identifizierte einen bislang unbekannten Alterungsprozess im Herzen. Das Team deckte Mechanismen auf, die bereits in jungen Jahren dazu beitragen können, dass Betroffene eine Herzschwäche oder schwere Herzrhythmusstörungen entwickeln.

Forschende des Deutschen Zentrums für Herzinsuffizienz Würzburg (DZHI) entschlüsselten einen grundlegenden Mechanismus, der zur vorzeitigen Zellalterung des Herzmuskels führt und an der Entstehung von Herzmuskelerkrankungen (Kardiomyopathien) beteiligt ist. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in dem Fachjournal „Circulation“ präsentiert.

Unsere DNA muss ständig repariert werden

Die DNA, also unsere Erbinformationen, werden Schätzungen zufolge in jeder Zelle unseres Körpers täglich bis zu einer Millionen mal geschädigt. Verschiedene Mechanismen sorgen dafür, dass solche Schäden erkannt und repariert werden.

Durch unterschiedliche Faktoren werden diese Reparaturmechanismen jedoch geschwächt oder die Anzahl der Schädigungen nimmt zu. Typische Faktoren, die sich negativ auf die DNA-Reparatur auswirken, sind beispielsweise die Alterung, ein ungesunder Lebensstil und Umwelteinflüsse.

Werden Schäden in der DNA nicht behoben, kommt es zu Mutationen, die wiederum die Ursache für verschiedene Krankheiten sein können.

Neuer Signalweg der Zellalterung entdeckt

„Wir konnten mit unseren Untersuchungen nun Signalwege postulieren, deren Aktivierung eine vorzeitige Zellalterung und damit verbunden Entzündung und Fibrose fördert“, erklärt Brenda Gerull, Abteilungsleiterin am DZHI.

Mutationen können vorzeitige Zellalterung auslösen

Wie das Team zeigte, führen bestimmte genetische Veränderungen in Kernhüllenproteinen zu Herzmuskelerkrankungen. Ein gestörter Reparaturmechanismus der Zellkernhülle sei dabei für eine vorzeitige Zellalterung des Herzmuskels verantwortlich und führe zu Entzündungen und Fibrose (Vernarbung).

Vor allem genetische Veränderungen im sogenannten LEMD2-Protein erhöhen der Studie zufolge das Risiko für vorzeitige Alterungskrankheiten. Auf diese Weise könnten bereits in jungen Jahren Herzinsuffizienz und schweren Herzrhythmusstörungen entstehen. Behandlungen gegen diese Art von Schäden gibt es derzeit nicht.

Warum altert das Herz durch Mutationen schneller?

„Wir haben in elektronenmikroskopischen Aufnahmen des Zellkerns gesehen, dass die Mutation zu Einstülpungen der eigentlich rundlichen Zellkernmembran führt, was wiederum die Funktionen des Zellkerns stört“, erklärt Ruping Chen, der zusammen mit Brenda Gerull die Studie leitete.

„Es kommt zu Rupturen in der Kernhülle und zur Erschöpfung der zelleigenen Reparaturmechanismen“, so Chen. Die Zellkernmembran werde dadurch regelrecht durchlöchert, was eine verstärkte Schädigung der DNA nach sich zieht. Die natürlichen Reparaturfunktionen seien dann nicht mehr in der Lage, die Schäden rechtzeitig zu beheben.

Neue Erkenntnisse zur Alterung und zu Kardiomyopathien

„Letztlich erweitert unsere Arbeit zum LEMD2 mechanistische Erkenntnisse, die auch bei anderen Kardiomyopathien aber auch im natürlichen Alterungsprozess eine Rolle spielen könnten“, ergänzt Gerull.

Die neuen Erkenntnisse eröffnen neue Therapieansätze bei Kardiomyopathien, die das Forschungsteam nun in weiteren Arbeiten untersuchen möchte. (vb)