Nanomedizin entschlŁsselt Herzmuskel-Krankheitsmechanismus

(Nanowerk News) Biophysiker der Universit√§t Bielefeld haben einen entscheidenden Beitrag zu einer internationalen Studie zur Erbkrankheit ARVC geleistet. ARVC (arrhythmogene rechtsventrikul√§re Kardiomyopathie) ist eine gef√§hrliche Form von Herzmuskelerkrankung. Sie f√ľhrt zu pl√∂tzlichem Herztod und ist weiter verbreitet, als bislang angenommen. Das berichtet das Forscherteam aus Deutschland, D√§nemark, Kanada und den USA nun in der Online-Ausgabe des renommierten European Heart Journal ("The TMEM43 Newfoundland mutation p.S358L causing ARVC-5 was imported from Europe and increases the stiffness of the cell nucleus").
"Diese Studie ist auch ein Ergebnis unserer jahrelangen und fruchtbaren Zusammenarbeit mit den Medizinern des Herz- und Diabeteszentrum NRW in Bad Oeynhausen‚Äú, betont Professor Dr. Dario Anselmetti von der Fakult√§t f√ľr Physik der Universit√§t Bielefeld. Er hat mit seinem Team aus Nano- und Biophysikern die mutierten Gene nanomechanisch untersucht.
ein mechanischer Nanosensor wird an eine Zelle gef√ľhrt
Lichtmikroskopie: Der mechanische Nanosensor (rechts im Bild) wird an eine Zelle gef√ľhrt. Der Zellkern wird kontrolliert eingedr√ľckt und damit seine Elastizit√§t gemessen. Die Breite des Bildes entspricht ungef√§hr dem Durchmesser eines menschlichen Haares (50 Mikrometer). (Foto: Universit√§t Bielefeld)
Herzmuskelerkrankungen k√∂nnen mitunter zu einem pl√∂tzlichen Herztod f√ľhren. Mehr als die H√§lfte dieser Erkrankungen kann durch genetische Ver√§nderungen hervorgerufen werden. Die Mutation einer besonders gef√§hrlichen Form von Herzmuskelerkrankung, der ARVC5, die vorwiegend die rechte Kammer des Herzens sch√§digt und insbesondere bei jungen M√§nnern einen pl√∂tzlichen Herztod verursacht, wurde im Jahr 2008 in Neufundland/Kanada in einem neuen Gen gefunden. Jedoch blieb die Funktion des Gens und damit auch der Krankheitsmechanismus bisher v√∂llig unklar. Zudem wurde angenommen, dass diese Mutation nur in Kanada vorkommt. Jetzt berichten jedoch Forscher eines internationalen Konsortiums aus Deutschland, D√§nemark, Kanada und den USA in der neusten Ausgabe des European Heart Journal, dass die Erkrankung durch eine alte Mutation aus Europa verursacht wird und die amerikanischen und europ√§ischen Patienten gemeinsame genetische Wurzeln haben.
Obwohl inzwischen das gesamte Genom des Menschen bekannt ist, bestehen immer noch erhebliche Unklarheiten √ľber die Funktion vieler Gene. Dies gilt auch f√ľr das identifizierte Herzmuskel-Gen der ARVC5. Obwohl die Mutation identifiziert werden konnte, blieb bisher unklar, welche Aufgabe das Gen mit dem Namen TMEM43 eigentlich in der Zelle hat.
Hinweise auf eine Zellkern-Lokalisation des Gen-Produktes f√ľhrten schlie√ülich die Wissenschaftler des Herz- und Diabeteszentrum in Bad Oeynhausen um Professor Hendrik Milting und die Bielefelder Biophysiker unter Leitung von Professor Dario Anselmetti auf die Spur: Die Nanomechanik von Hautzellen, die von Patienten mit einer ARVC5 Erkrankung stammten, ergaben eine deutliche Versteifung der Zellkerne. Obwohl das Genprodukt des Gens TMEM43 in allen Zellen des Patienten hergestellt wird, scheint gerade die mechanisch aktive Herzzelle diese Versteifung des Zellkern nicht zu tolerieren, schlie√üen die Wissenschaftler.
Die nanomedizinischen Untersuchungen der Bielefelder Physiker liefern nun erstmalig Hinweise, warum die Mutation im Gen TMEM43 eine isolierte Herzmuskel-Erkrankung hervorruft. Diese Ergebnisse erlauben den Forschern, jetzt auch zu untersuchen, warum insbesondere M√§nner einen schweren Verlauf dieser Erkrankung zeigen. Die Mediziner aus Bad Oeynhausen und Bielefelder Biophysiker erhoffen sich aus der jetzt ver√∂ffentlichten Studie neuer Erkenntnisse, die auch f√ľr die Entwicklung einer personalisierten Therapie der ARVC5 wichtig sein k√∂nnte.
Bereits seit 2009 arbeiten die Bielefelder Biophysiker eng mit den Medizinern aus Bad Oeynhausen zusammen. Diese Forschungskooperation, die bereits sechs biomedizinische Publikationen hervorgebracht hat, soll und in Zukunft noch weiter ausgebaut werden. Das Herz- und Diabeteszentrum in Bad Oeynhausen ist ein Universitätsklinikum der Ruhr-Universität Bochum.
Source: Universität Bielefeld
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