Mitochondriales Enzym an der Entwicklung der kardiometabolischen Herzinsuffizienz beteiligt

Forschende des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) identifizierten ein Schlüsselmolekül für die bislang schwer behandelbare HFpEF.

Die Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF) betrifft immer mehr Menschen, insbesondere wenn Adipositas oder Bluthochdruck vorliegen. Doch während es für andere Formen der Herzschwäche bewährte Therapien gibt, fehlen bei HFpEF bislang gezielte Behandlungsansätze.

Ein Forscherteam um Prof. Johannes Backs am Universitätsklinikum Heidelberg und der Medizinischen Fakultät Heidelberg hat nun einen entscheidenden Mechanismus identifiziert, der zur Entstehung von HFpEF beiträgt: Das Enzym Nicotinamid-Nukleotid-Transhydrogenase (NNT). In den Mitochondrien reguliert es das Gleichgewicht zwischen Energieproduktion und Schutz vor schädlichem Stress durch ein Übermaß an freien Radikalen.

Erstautor Dr. Mark Pepin vom Institut für Experimentelle Kardiologie am Universitätsklinikum Heidelberg sagt: „Unsere Studie ist die erste, die zeigt, dass kardiometabolische HFpEF nicht nur eine Folge von Systemerkrankungen wie Übergewicht und Bluthochdruck ist, sondern dass es auch Wechselwirkungen zwischen Genen und Umwelt gibt.“ Die Ergebnisse erschienen im Fachmagazin „Circulation Research“.

Zentrale Rolle bei krankhaftem Umbau

In einem Tiermodell konnten die Forschenden zeigen, dass Mäuse ohne funktionierendes NNT deutlich besser vor der Entwicklung von HFpEF geschützt sind – obwohl sie im Rahmen einer Hochfettdiät über neun Wochen ebenso wie ihre Artgenossen mit funktionalem NNT Übergewicht, Bluthochdruck und Glukoseintoleranz entwickelten. Die Studie weist damit erstmals nach, dass NNT eine zentrale Rolle bei der krankhaften Umgestaltung des Herzmuskels spielt.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass nicht allein die Stoffwechselkrankheiten entscheidend sind – sondern wie das Herz auf den daraus entstehenden Stress reagiert“, so Pepin. Besonders auffällig war dabei die Rolle des Wachstumshormons FGF1, das durch NNT aktiviert wird und mit einer Versteifung des Herzmuskels assoziiert ist.

Neue Perspektiven für eine bislang therapieresistente Krankheit

Die Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für die Entwicklung gezielter Therapien gegen HFpEF – etwa durch die Hemmung von NNT. „Das ist ein vielversprechender Ansatz, um eine der häufigsten und am schwersten behandelbaren Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Zukunft besser zu verstehen und zu therapieren“, sagt Backs.