Erstmals elektrische Kopplung von Muskel- und Nicht-Muskelzellen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Veröffentlichung in der Fachzeitschrift PNAS

Es wurde bereits lange vermutet, aber nie bewiesen: Im Herzen sind Muskelzellen und Nicht-Muskelzellen elektrisch miteinander verbunden. Das zeigen nun erstmals Forscherinnen und Forscher des Universitäts-Herzzentrums Freiburg · Bad Krozingen (UHZ). Im Labor schleusten sie in unterschiedliche Typen von Herzzellen Moleküle ein, die bei Spannungsänderungen aufleuchten. Diese Licht-Signale konnten die Forscher nicht nur in Muskelzellen, sondern auch im Bindegewebe des Herzens nachweisen, wie es beispielsweise bei der Vernarbung des Herzens verstärkt gebildet wird. "Da Bindegewebe die elektrischen Signale nicht selbst generieren kann, bleibt nur eine Erklärung: es wird von Muskelzellen unter Strom gesetzt", sagt Studienleiter Prof. Dr. Peter Kohl, Direktor des Instituts für Experimentelle Kardiovaskuläre Medizin des UHZ. Dies geschieht vermutlich durch wenige Nanometer breite und mehrere hundert Nanometer lange zelluläre Tunnel, die Bindegewebs- und Muskelzellen miteinander verbinden.

"Die neu entdeckten Tunnel sind winzig. Ihre Länge entspricht gerade einmal dem Betrag, den ein Fingernagel in einer Minuten wächst", erklärt Prof. Kohl. Ein besseres Verständnis der Erregungsleitung durch Nicht-Muskelzellen ist für die Behandlung von Herzrhythmusstörungen von Bedeutung. So wird zum Beispiel im Rahmen einer sogenannten Ablation eine Narbe in den Herzmuskel gesetzt, die schädliche Erregungen unterbrechen soll. Doch oft funktioniert diese Unterbrechung nur unvollständig. Die neuen Erkenntnisse könnten nun verbesserte Therapieansätze ermöglichen. Die Studie, die maßgeblich durch eine Förderung des European Research Council der Europäischen Union gefördert wurde, erschien am 6. Dezember 2016 im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of the United States of America (PNAS).

Die vollständige Publikation finden Sie unter:
http://www.pnas.org/content/early/2016/12/06/1611184114.abstract

Original-Titel der Publikation:
Electrotonic Coupling of Excitable and Non-excitable Cells in the Heart Revealed by Optogenetics
DOI: 10.1073/pnas.1611184114

Kontakt:
Prof. Dr. Peter Kohl
Direktor
Institut für Experimentelle Kardiovaskuläre Medizin
Universitäts-Herzzentrum Freiburg · Bad Krozingen
peter.kohl@universitaets-herzzentrum.de