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MEDIZINREPORT: Studien im Fokus

Kardiale Erregungsleitung: Mehr als 200 Genvarianten beeinflussen das PR-Intervall im EKG

Meyer, Rüdiger

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Foto: sudok1/stock.adobe.com
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Das PR-Intervall, das im Elektrokardiogramm (EKG) die Dauer der Signalleitung von den Vorhöfen über den atrioventrikulären (AV-) Knoten in das His-Bündel und die Purkinje-Fasern anzeigt, ist offenbar anfällig für genetische Störungen. Eine genomweite Assoziationsstudie in Nature Communications beschreibt Varianten an 202 Genorten, die das PR-Intervall entweder verkürzen oder verlängern.

Bei einer Verlängerung des PR-Intervalls ist die Erregungsleitung verzögert. Die Folge kann ein AV-Block mit einer Verlangsamung des Herzschlags sein, der die Implantation eines Herzschrittmachers erforderlich machen kann. Zu einer Verkürzung des PR-Intervalls kann es bei Präexzitationssyndromen wie dem Wolff-Parkinson-White-Syndrom kommen, bei dem die Signale eine Abkürzung über ein akzessorisches Leitungsbündel nehmen. Die Folge ist eine starke Beschleunigung des Herzschlags, die manchmal nur durch die Beseitigung des akzessorischen Leitungsbündels gestoppt werden kann.

Die Ursachen für eine Verlängerung oder Verkürzung des PR-Intervalls sind vielfältig, und offenbar gehören auch verschiedene genetische Störungen dazu. Ein internationales Forscherteam hat die genetischen Daten von 293 051 Personen mit dem PR-Intervall in Beziehung gesetzt. Dabei wurden 202 Genvarianten gefunden, die die Dauer beeinflussen, von denen 141 bisher nicht bekannt waren.

Den Berechnungen der Wissenschaftler zufolge erklären die Varianten 62,6 % der Heritabilität dieser häufigen Störung im EKG. Viele Genvarianten befinden sich auf oder in der Nähe von Genen, die für Proteine kodieren, die im Herzmuskel und damit auch im Erregungsleitungssystem vorkommen. Einige Gene wie DSP, CDH2 und GJA5 kodieren Komponenten für Desmosomen, Adherens Junctions und Gap-Junctions, die die Muskelzellen miteinander verbinden. Und wieder andere wie PDLIM5 oder FHL2 haben einen Bezug zum Sarkomer oder beeinflussen – wie HCN4 – die Membrankanäle.

Fazit: Die Risikogene liefern den Autoren um Dr. Ioanna Ntalla vom William Harvey Research Institute in London zufolge neue Einblicke in die biologischen Prozesse, die die elektrische Aktivität des Herzens steuern. Sie hoffen, dass sich daraus auch Hinweise für die Entwicklung neuer Medikamente ergeben. Am Ende könnte ein Gentest stehen, mit dem sich die Anfälligkeit einzelner Menschen für Veränderungen im PR-Intervall erkennen ließe. Rüdiger Meyer

Ntalla I, Weng LC, Cartwright, JH, et al. Multi-ancestry GWAS of the electrocardiographic PR interval identifies 202 loci underlying cardiac conduction. Nature Communications 2020 May 21; doi: 10.1038/s41467–020–15706-x.

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