Forschungsvorhaben: Was unterscheidet die Herzen von Frauen und Männern?

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind bei Frauen und Männern weltweit die häufigste Todesursache. Es gibt jedoch zahlreiche Unterschiede zwischen den Herzen der beiden Geschlechter. Die neue Nachwuchsgruppe des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) von PD Dr. Claudia Crocini schaut sich diese Unterschiede auf zellulärer Ebene an.

Das Ziel der Forscherin ist es, neue Regulationsmechanismen der Herzfunktion zu entdecken, um Herz-Kreislauf-Erkrankungen geschlechtsspezifischer und somit besser behandeln zu können. Sie erhält für ihre Nachwuchsgruppe 1,65 Millionen Euro in den nächsten sechs Jahren.

Männliche und weibliche Herzzellen in der Petrischale

Männliche und weibliche Herzen sind selbst bei gesunden Menschen verschieden, etwa bezüglich der Herzfrequenz, des Stoffwechsels oder wie ihr Erbgut reguliert wird. Auch Herz-Kreislauf-Erkrankungen können unterschiedlich verlaufen und das Risiko zu erkranken variiert. Trotzdem sind Frauen in klinischen Studien unterrepräsentiert und in Laborstudien an Herzzellen wird das biologische Geschlecht selten beachtet.

Crocini möchte das ändern und erforscht deshalb mit ihrer neuen DZHK-Nachwuchsgruppe an der Charité – Universitätsmedizin Berlin, wie sich männliche und weibliche Herzzellen unterscheiden. Dafür züchtet sie aus induzierten pluripotenten Stammzellen von gesunden Männern und Frauen Herzmuskel- und Bindegewebszellen. Um die Unterschiede im Herz aufzuspüren, untersucht die Biotechnologin, wie gut sich die Herzmuskelzellen zusammenziehen können. Ebenso analysiert sie Ionenströme und wie Impulse weitergeleitet werden. Schließlich schaut sie sich mit ihrem Team an, welche geschlechtsabhängigen Faktoren die Aktivität der Gene regulieren.

Weniger anfällige Bindegewebszellen im weiblichen Herz

„Bindegewebszellen aus dem Herz von Frauen sind weniger anfällig dafür, sich krankhaft zu vermehren. Dafür finden sich Hinweise in der Fachliteratur“, sagt Crocini. So ein krankhaftes Wachstum von Bindegewebszellen tritt bei vielen Herzerkrankungen auf, so auch bei der hypertrophen Kardiomyopathie. Diese kann genetische Ursache haben, zum Beispiel unterschiedliche Mutationen im Myosin-Gen. 

Sobald die Untersuchungen an gesunden Herzmuskelzellen abgeschlossen sind, plant Crocini Analysen an einer Zellinie von Patienten mit hypertropher Kardiomyopathie, die eine bestimmte Mutation im Myosin-Gen aufweisen. „Bei dieser Mutation sieht das Herzgewebe von Männern und Frauen anders aus. Auch aus dem Tiermodell sind Unterschiede zwischen Männchen und Weibchen bekannt“, erläutert Crocini. Unter anderem will sie mit ihrer Gruppe herausfinden, wie Herzmuskelzellen und Bindegewebszellen miteinander kommunizieren.

Mit ihren aktuellen Forschungsprojekten hofft Crocini, die Basis für die Entwicklung von Therapien zu legen, die Unterschiede zwischen Frauen- und Männerherzen gezielt adressieren.