Im Tiermodell: Neuer Therapieansatz für das Broken-Heart-Syndrom

Wenn Stress das Herz schädigt: Eine Arbeitsgruppe aus Heidelberg entdeckte in einem Mausmodell für das Broken-Heart-Syndrom einen entzündungsauslösenden Signalweg, welcher der herzschädigenden Auswirkung von Stresshormonen zugrunde liegt. In dem Modell konnten immunsupprimierende Medikamente die gestressten Herzen schützen und das Überleben verlängern.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD) und vom Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) haben im Tiermodell beim Takotsubo-Syndrom (TTS) – umgangssprachlich auch Broken-Heart-Syndrom genannt – die schädigenden Auswirkungen von Stresshormonen auf das Herz und die zugrundeliegenden Mechanismen untersucht. Dabei haben sie einen Signalweg identifiziert, der Entzündungen im Herzen fördert. Zwei immunsupprimierende Medikamente, die diesen Signalweg hemmen, zeigten in Experimenten eine schützende Wirkung auf die Herzen der Mäuse. Eine vom DZHK-geförderte klinische Phase-II-Studie wurde genehmigt, um die Anwendung eines dieser Medikamente für die Behandlung von TTS-Patienten zu prüfen.

Das TTS  ist ein medizinisches Phänomen, das bei starker emotionaler Belastung wie Trauer und Stress auftreten kann. Es verursacht ähnliche Symptome wie ein Herzinfarkt, kann aber nicht wie ein Herzinfarkt behandelt werden, da die Herzkranzgefäße nicht verschlossen sind. In wenigen Fällen verläuft diese Erkrankung dennoch tödlich. Bei den Überlebenden gehen die Organschädigungen nur scheinbar zurück, das Langzeitüberleben ist aus noch nicht ausreichend erforschten Gründen in manchen Fällen beeinträchtigt. Vor allem bei Frauen nach den Wechseljahren tritt die Erkrankung häufiger auf. „Betroffene Männer haben allerdings oft einen schwereren Verlauf als Frauen“, sagt Dr. Bastian Bruns, der Erstautor der jetzt publizierten Arbeit im Fachmagazin „Nature Cardiovascular Research“. Die derzeitige Behandlung erfolgt unterstützend, da es bisher keine evidenzbasierten Therapien gibt. „Wir haben nun ein Modell entwickelt, das die Komplexität des menschlichen TTS wiedergibt und uns ermöglicht die molekularen Grundlagen zu erforschen und Behandlungsansätze zu prüfen“, berichtet Prof. Johannes Backs, Leiter des Instituts für Experimentelle Kardiologie am UKHD, Sprecher des Sonderforschungsbereichs 1550 „Molekulare Schaltkreise von Herzerkrankungen” und des DZHK Standortes Heidelberg/Mannheim.

In Experimenten haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Auswirkung verschiedener Mengen an Stresshormonen auf die Herzmuskelzellen untersucht. Eine hohe Dosis des Stresshormons Adrenalin führte bei den Mäusen innerhalb von 30 Minuten zu einer Herzschwäche und dem Anstieg des Biomarkers Troponin, der auf eine Schädigung des Herzmuskels hinweist. Bemerkenswert war, dass bei weiblichen Mäusen dieselbe Dosis zu einer geringeren Herzschädigung führte als bei den männlichen Mäusen.

Die molekularen Analysen zeigten, dass die Stresshormone Entzündungswege ankurbeln. Insbesondere die Calcineurin-abhängige Signalkaskade wird aktiviert, was sich nachteilig auf die Herzfunktion auswirkt. Zwei bereits zugelassene Medikamente können diesen spezifischen Signalweg hemmen. In einer Reihe an Experimenten konnte das Forscher-Team zeigen, dass diese beiden Immunsuppressiva die Herzen vor Schädigung schützen, auch wenn die Tiere Stresshormonen ausgesetzt sind. Zudem konnte das Überleben der betroffenen Mäuse verlängert werden.

Da der Signalweg auch in menschlichen Herzmuskelzellen vorhanden ist, soll nun eine vom DZHK geförderte klinische Studie prüfen, ob das Medikament Cyclosporin A, das nach Organtransplantationen eingesetzt wird, sich für die Behandlung von TTS eignet. Diese Studie wird von Bruns und dem Direktor der Abteilung Kardiologie am UKHD, Prof. Norbert Frey, geleitet.