Neue Erkenntnisse zur Entstehung von Herzrhythmusstörungen
Mitochondrien sind Zellorganellen, die in eine Vielfalt von Funktionen involviert sind. Sie sind “Kraftwerke der Zelle”, weil sie Nährstoffe in Energie umwandeln. Sie sind in die Steuerung des programmierten Zelltods involviert, wenn eine Zelle nicht mehr gebraucht oder sogar gefährlich für den Körper wird. Mitochondrien verfügen über eine eigene DNA (mitochondriale DNA, mtDNA), die im Verlauf des Alterungsprozesses Punktmutationen in ihrer Sequenz ansammelt oder große Anteile verliert (mtDNA-Deletionen). Steigt die Anzahl der so veränderten mtDNA-Kopien zu sehr an, kommt es zu einer dramatischen Störung der mitochondrialen Funktion und in Folge auch der Zellfunktion. Dieses Phänomen tritt in einzelnen Zellen vieler Organe während des Alterungsprozesses auf und führt zu einem „Gewebemosaik“ von einigen Zellen mit mitochondrialer Dysfunktion, die zufällig zwischen vielen normalen Zellen verteilt sind.
Die Ergebnisse geben Hoffnung für künftig neue therapeutische Ansätze. Dr. Baris fasst zusammen: „Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass der Anteil von Herzzellen mit eingeschränkter mitochondrialer Funktion einen Schwellenwert überschreiten muss, um zur Funktionsstörung des Organs zu führen. Ein wesentliches Ergebnis war, dass keine anderen Zeichen kardialer Dysfunktion (erhöhte Vernarbung, Vergrößerung der Herzen oder erniedrigte Pumpleistung) in den mutierten Herzen beobachtet werden konnte. Wir konnten also zeigen, dass die typischerweise im alternden menschlichen Herzen auftretende Neigung zu Rhythmusstörungen von der zufällig auftretenden Anhäufung von beschädigten Mitochondrien in wenigen einzelnen Zellen und dem daraus resultierenden Gewebemosaik hervorgerufen werden könnte“.
Die Herausforderung in der Zukunft ist, zu verstehen, wie die veränderte mitochondriale Funktion in einigen wenigen Herzzellen die Funktion des ganzen Organs beeinträchtigt. Die Wissenschaftler erwarten, dass sich daraus neue pharmakologische Behandlungsstrategien für diese Störung der elektrischen Erregungsausbreitung im Herzen ableiten lassen – wichtige neue Erkenntnisse in der Alternsforschung des Exzellenzclusters CECAD.
Quelle: CECAD – Cluster of Excellence at the University of Cologne