Ein Atlas des menschlichen Herzens

Die Erkenntnisse über die pathologische Herzmuskelvergrößerung könnten neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen.

Die krankhafte Vergrößerung, die Hypertrophierung, des Herzmuskels ist ein häufiger Grund für verminderte Leistungsfähigkeit und Herzversagen. Beteiligt sind hier nach neuesten Erkenntnissen allerdings nicht nur Herzmuskelzellen, sondern auch andere umliegende Zelltypen. Luka Nicin, Sam Schroeter, Dr. Simone-Franziska Glaser und Dr. David John der Gruppe von Prof. Stefanie Dimmeler vom Institut für kardiovaskuläre Regeneration in Frankfurt und Kolleginnen und Kollegen haben Herzzelle für Herzzelle von erkrankten Patientinnen und Patienten mit modernsten Sequenzierungstechnologien untersucht, um die verschiedenen Zelltypen des Herzens und ihr Zusammenspiel zu kartografieren. Hierbei entdeckten sie, dass die Kommunikation zwischen den verschiedenen Zellen im Herzen für das Fortschreiten der Krankheit entscheidend ist. Die Ergebnisse der Studie wurden am 14. Februar 2022 in der Fachzeitschrift Nature Cardiovascular Research veröffentlicht.

Reduzierte Zellenkommunikation

Der interzelluläre Austausch zwischen den Herzmuskelzellen war in hypertrophierten Herzen auffällig verringert, insbesondere die Kommunikation mit den Endothelzellen. Diese Zellen kleiden die Innenseite der Blutgefäße aus und bilden eine regulierbare Barriere. Die Forscherinnen und Forscher entdeckten, dass Endothelzellen unter normalen Bedingungen ein Protein herstellen, welches durch das Binden an einen Rezeptor der Herzmuskelzellen vor Hypertrophie schützen kann. Bei hypertrophierten Herzen war dieser Vorgang signifikant herunterreguliert. Der menschliche Zellatlas des hypertrophierten Herzens hebt die Rolle des interzellulären Zusammenspiels bei der Krankheitsentstehung hervor und stellt eine wertvolle Ressource für weitere Studien dar. Die Ergebnisse der Studie können translational genutzt werden, um neue innovative Therapieansätze für an Herzschwäche leidenden Patientinnen und Patienten zu entwickeln.

Publikation:
Nicin, L.*, Schroeter, S. M.*, Glaser, S. F.*, Schulze-Brüning, R., Pham, M.-D., Hille, Susanne S., Yekelchyk , M., Kattih , B., Abplanalp , W. T., Tombor , L., Müller , O. J., Braun , T., Meder, B., Reich , C., Arsalan, M., Holubec , T., Walther, T., Emrich, F., Krishnan, J., Zeiher , A. M., John , D.#, Dimmeler, S.#; A human cell atlas of the pressure-induced hypertrophic heart; Nature Cardiovascular Research, February 14th, 2022.
https://doi.org/10.1038/s44161-022-00019-7