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Medizin

Neue Proteinlandkarte des Myokards vorgestellt

Montag, 27. November 2017

/Kirsty Pargeter, stock.adobe.com

München  Eine Proteinlandkarte des Herzens haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Biochemie (MPIB) und des Deutschen Herzzentrums München an der Technischen Universität München (TUM) vorgestellt. Das Herzproteom erfasst mehr als 10.000 Proteine und katalogisiert, wie viele einzelne Proteine in welchen Zelltypen vorhanden sind. Die Arbeit ist in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen (2017; doi: 10.1038/s41467-017-01747-2).

„Veränderungen auf DNA- oder Protein-Ebene können Krankheiten verursachen. Damit solche Veränderungen als Ursachen für Herzkrankheiten erkannt werden können, ist es wichtig zu wissen, wo welche Proteine im gesunden Herzen vorhanden sind und in welcher Menge sie vorliegen“, hieß es aus der Arbeitsgruppe. 

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Dafür bestimmten die Wissenschaftler die komplette Proteinausstattung der Zellen in allen Regionen des Herzens wie Herzklappen, Herzkammern und den wichtigsten Blutgefäßen. Zudem untersuchten sie die Proteinzusammensetzung in drei unter­schiedlichen Zelltypen des Herzens: den Herzfibroblasten, den glatten Muskelzellen und den Endothelzellen. So konnte das Forscherteam wie auf einer Landkarte die Verteilung der Proteine in den unterschiedlichen Herzbereichen darstellen. Mithilfe der Massenspektrometrie haben sie dabei fast 11.000 unterschiedliche Proteine im Herz identifiziert. „Die Daten können als Referenz für zukünftige Studien genutzt werden“, erläuterte die Erstautorin der Studie, Sophia Doll vom MPIB.

Der Blick in den Proteinatlas des Herzens zeige, dass alle gesunden Herzen sehr ähnlich funktionierten. „Wir konnten in den einzelnen Regionen jeweils eine ähnliche Proteinzusammensetzung messen, die nur wenige individuelle Unterschiede zeigte“, so Doll. Überraschend für die Wissenschaftler war, dass die rechte und linke Herzhälfte sich glichen, obwohl sie unterschiedliche Aufgaben übernehmen.

Als einen ersten Anwendungsfall für die neuen Daten verglichen die Wissenschaftler ihre Werte mit Herzproteomen von Patienten mit Vorhofflimmern. Die Ergebnisse konnten tatsächlich erste Hinweise auf die Ursache der Krankheit liefern: Das Gewebe des kranken Herzens unterschied sich am stärksten bei Proteinen, die für die Energie­versorgung der Zelle verantwortlich sind. Allerdings zeigten die Patienten individuelle Veränderungen ihres Herz-Proteoms.

„Diese Ergebnisse zeigen uns, wie wichtig die personalisierte Medizin ist. Obwohl alle Patienten sehr ähnliche Symptome haben, sehen wir anhand der Daten, dass bei allen Patienten eine unterschiedliche molekulare Fehlfunktion zugrunde liegt. In Zukunft müssen wir – gerade in der Herzmedizin – lernen, solche individuellen Unterschiede zu erkennen und zu behandeln“, bewertete Markus Krane die Ergebnisse. Er ist Stellver­tretender Direktor der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie am Deutschen Herzzentrum München. © hil/aerzteblatt.de

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