Die Ursachen von angeborenen Herzfehlern verstehen

Um die Ursachen von angeborenen Herzfehlern zu untersuchen, erhält ein Forschungsteam der Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum Fördermittel von der Deutschen Stiftung für Herzforschung in Höhe von 40.000 Euro.

Die Gruppe hat den Hühnerembryo als Modellorganismus für die pränatale Stressforschung etabliert, um die Auswirkungen von Stress auf die Herzentwicklung während der Schwangerschaft zu untersuchen. In dem Projekt möchte das Bochumer Team genauer herausfinden, welchen Einfluss chronischer Stress auf eine bestimmte Gruppe von Stammzellen hat, die für die Herzentwicklung entscheidend sind. Das Forschungsvorhaben ist am Lehrstuhl für Anatomie und Molekulare Embryologie angesiedelt, den Prof. Beate Brand-Saberi leitet. In dem Projekt kooperieren Dr. Gabriela Morosan-Puopolo, Dr. Morris Gellisch und Martin Bablok.

Hauptursache für Todesfälle im ersten Lebensjahr

„Angeborene Herzfehler gehören zu den häufigsten und schwerwiegendsten angeborenen Defekten“, erklärt Gellisch, Leiter der Bochumer Nachwuchsgruppe Stress. „Sie sind eine Hauptursache für pränatale und postnatale Todesfälle bei Säuglingen im ersten Lebensjahr.“

Zur Entwicklung des Herzens tragen maßgeblich zwei Stammzellpopulationen bei, die als erstes und zweites Herzfeld bekannt sind. Viele Herzfehler resultieren aus Fehlentwicklungen dieser Stammzellen. Daher richtet die Bochumer Gruppe ihr Forschungsinteresse gezielt auf diese Zellen, um deren Rolle bei der Entstehung solcher Defekte besser zu verstehen.

Bei Stress schüttet die Nebenniere Glucocorticoide aus. Sie beeinflussen Stoffwechsel, Immunsystem, kardiovaskuläres System und weitere Prozesse. Bei übermäßiger Freisetzung, wie sie bei chronischem Stress während der Schwangerschaft auftreten kann, können Glucocorticoide die Entwicklung des Embryos stören.

Stress-Situationen simulieren

„Unsere Hypothese ist, dass eine pränatale Stressexposition, die zu einer erhöhten Ausschüttung von Glucocorticoiden führt, die normalen Entwicklungsprozesse der Herz-Stammzellen stört und somit das Risiko für angeborene Herzfehler erhöht“, erklärt Gellisch. Diese Hypothese wollen die Forschenden mithilfe von Hühnerembryonen überprüfen. „Da der Hühnerembryo sich im Ei außerhalb des mütterlichen Organismus entwickelt, können wir gezielte Manipulationen und Analysen durchführen“, erläutert der Wissenschaftler.

Zum Beispiel planen die Forschenden, Glucocorticoide von außen in den Embryo zu injizieren und so eine Stresssituation zu simulieren. Anschließend wollen sie die Embryonen molekularbiologisch und histologisch untersuchen, um die Auswirkungen auf die Herzentwicklung zu analysieren.

Hoffnung auf Biomarker und Therapieansätze

„Unsere Grundlagenforschung könnte zu einem besseren Verständnis der molekularen Mechanismen beitragen, die angeborene Herzfehler verursachen“, resümiert Gellisch. Langfristig könne dieses Wissen helfen, neue Therapieansätze zu entwickeln, um die Auswirkungen von pränatalem Stress zu mildern und die Rate angeborener Herzfehler zu senken. „Möglicherweise finden wir auch Biomarker, anhand derer man in der Schwangerschaftsvorsorge frühzeitig Risiken für Herzfehler erkennen kann“, ergänzt der Forscher.