Schutz vor Herzinfarkt-Folgen: Telomerase-Untereinheit steigert Mitochondrienfunktion im Herzen

Forschende aus Düsseldorf und Essen haben im Tiermodell erstmals gezeigt, dass die Telomerase Reverse Transkriptase (TERT) in den Mitochondrien verschiedener Herzzellen eine schützende Funktion beim Herzinfarkt hat.

Die Teams um die Alternsforscherin Prof. Judith Haendeler und den Molekularbiologen Prof. Joachim Altschmied von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) haben in Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen des Universitätsklinikums Düsseldorf und der Uniklinik Essen die entsprechende Studie in der renommierten Fachzeitschrift „Circulation“ veröffentlicht. Die Arbeit wurde im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1116 durchgeführt.

Im Nukleus ist TERT eine Komponente des sogenannten „Unsterblichkeits-Enzyms“ Telomerase, für dessen Entdeckung im Jahr 2009 der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin vergeben wurde. Inzwischen wurde von den beiden Arbeitsgruppen der HHU gezeigt, dass TERT in den Zellen des Herz-Kreislauf-Systems auch in Mitochondrien vorhanden ist. Allerdings konnte bisher nicht eindeutig zwischen seinen Funktionen in diesen beiden Zellorganellen unterschieden werden.

Hierfür haben die Forschenden um Haendeler und Altschmied Mausmodelle erzeugt, in denen das Protein in allen Körperzellen entweder ausschließlich im Zellkern oder in den Mitochondrien vorhanden ist. So konnten sie nachweisen, dass mitochondriale, nicht aber nukleäre TERT die Mitochondrienfunktion im Herz verbessert und das geschädigte Areal nach einem Herzinfarkt verkleinert.

Das spiegelt sich auch in der Erholung der Herzfunktion nach einem Infarkt wider. Von der gesteigerten Mitochondrienfunktion profitieren Herzmuskelzellen, die vor dem Absterben geschützt werden, aber auch andere Zelltypen, wie Bindegewebszellen (Fibroblasten), die nach einem Infarkt essentiell für eine stabile Vernarbung sind, sowie Endothelzellen, die für Gefäßbildung und damit für die Blutversorgung im Infarktbereich benötigt werden.

Basierend auf diesen Befunden erscheinen Therapien sinnvoll, welche die Menge an TERT in Mitochondrien erhöhen, um einen besseren Heilungsverlauf nach einem Herzinfarkt zu erzielen. Ein derartiger Effekt tritt zum Beispiel im Herzgewebe von Bypass-Patientinnen und -Patienten nach einer Druckmanschettentherapie auf, bei der am Oberarm eine herkömmliche Blutdruck-Manschette angelegt und mehrfach in einem bestimmten Rhythmus aufgepumpt wird, was zu einer Verbesserung der Mitochondrienfunktion führt. Erste Zellkulturversuche weisen zudem darauf hin, dass sich eine Steigerung der TERT-Menge in den Mitochondrien auch durch Einsatz einer als Nahrungsergänzungsmittel zugelassenen Pflanzensubstanz erzielen lässt.