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Body Clock Link zum plötzlichen Herztod im molekularen Mechanismus offenbart
Eine Studie von Case Western Reserve University in den USA hat die ersten molekularen Beweise für eine Verbindung zwischen dem zirkadianen Rhythmus oder der Körper Uhr und plötzlichen Herztod gezeigt. Die Forscher, die ihre Untersuchungen an Mäusen durchgeführt haben, hoffen, dass ihre Entdeckung zu neuen diagnostischen Instrumenten und Therapien führen wird, um die Anfälligkeit für plötzlichen Herztod beim Menschen zu verhindern oder zu behandeln. Sie berichteten ihre Ergebnisse online in der Zeitschrift Natur Am Mittwoch.
Frühere Studien hatten eine Verbindung zwischen plötzlichem Herztod und zirkadianem Rhythmus sowohl bei erworbenen als auch bei erblichen Formen von Herzerkrankungen nahegelegt, aber bis jetzt hatte noch niemand die zugrunde liegende molekulare Erklärung aufgedeckt.
Der Hauptautor der Studie ist Dr. Darwin Jeyaraj, Assistenzprofessor für Medizin an der medizinischen Fakultät der Case Western Reserve University und Kardiologe am Harrington Heart & Vascular Institute des University Hospitals Case Medical Center. Er sagte der Presse:
"Unsere Studie identifiziert einen bisher unbekannten Mechanismus für elektrische Instabilität im Herzen. Er liefert Einblicke in die Variabilität der Arrhythmie-Anfälligkeit, die seit vielen Jahren bekannt ist."
Ventrikuläre Arrhythmien oder abnorme Herzrhythmen sind die häufigste Ursache für plötzlichen Herztod, der die Haupttodesursache bei Herzerkrankungen darstellt.
Diese abnormalen Herzrhythmen treten am häufigsten in den morgendlichen Wachstunden auf und es gibt auch einen kleineren Höhepunkt der Aktivität am Abend.
Jeyaraj und Kollegen entdeckten, dass ein Protein namens Krüppel-like Factor 15 (Klf15, das vom KLF15-Gen kodiert wird) die Körperuhr oder den zirkadianen Rhythmus mit der elektrischen Aktivität des Herzens verbindet und diese elektrische Aktivität reguliert.
(Zu wenig KLF15 wird bei Patienten mit Herzinsuffizienz beobachtet, während zu viel die Art von Elektrokardiographie (EKG) Veränderungen bei Patienten mit einer genetischen Herzrhythmusstörung, bekannt als Brugada-Syndrom, verursacht.)
Sie schreiben:
"Insbesondere zeigen wir, dass kardiale Ionenkanal-Expression und QT-Intervall-Dauer (ein Index der myokardialen Repolarisation) endogene zirkadiane Rhythmik unter der Kontrolle eines taktabhängigen Oszillators, krüppel-like factor 15 (Klf15), zeigen."
(Längeres QT-Intervall ist ein Biomarker für Arrhythmie. Es ist die Zeit zwischen dem Beginn des Q und dem Ende der T-Welle im elektrischen Zyklus des Herzens, ein Maß für Depolarisation und Repolarisation des linken und rechten Ventrikels).
Die Forscher sagen zu viel oder zu wenig Klf15 unterbricht den elektrischen Kreislauf des Herzens und erhöht dadurch die Anfälligkeit für Arrhythmien:
"Mangel oder Überschuss von Klf15 verursacht den Verlust von rhythmischer QT-Variation, abnorme Repolarisation und erhöhte Anfälligkeit für ventrikuläre Arrhythmien", schreiben sie und schlagen vor, dass ihre Ergebnisse zeigen, dass "zirkadiane Transkription von Ionenkanälen" ein Mechanismus zur Erzeugung von Herzrhythmusstörungen ist.
Ein möglicher Weg mit diesem Wissen ist die Untersuchung von Medikamenten, die Klf15-Spiegel regulieren und stabilisieren, insbesondere zu bestimmten Tageszeiten, wenn der plötzliche Tod häufiger auftritt.
Während die Studie beweist, dass zirkadiane Rhythmen ein wichtiger Faktor beim plötzlichen Herztod sind, wirft sie auch die Möglichkeit auf, dass es andere Faktoren geben kann. Es besteht daher ein Bedarf für weitere Studien, um zu sehen, wie andere Komponenten der Körperuhr die elektrische Stabilität des Herzens beeinflussen können.
Der leitende Autor, Dr. Mukesh K. Jain, Professor für Medizin, Ellery Sedgwick Jr., Vorsitzender und Direktor des "Case Cardiovascular Research Institute" an der School of Medicine der Case Western Reserve University, schlug vor:
"Wir kratzen nur an der Oberfläche."
"Es könnte sein, dass die Untersuchung der circadianen Störung bei Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen zu weiteren innovativen Ansätzen in Diagnostik, Prognose und Therapie führen könnte. Insbesondere könnten solche Therapien bei Patienten mit Herzinsuffizienz oder erblichen Mutationen hilfreich sein nächtlicher Tod ist üblich ", sagte Jain, der auch Forschungsleiter am Harrington Heart & Vascular Institute am University Hospitals Case Medical Center ist.
Der plötzliche Herztod aufgrund elektrischer Instabilität ist eine der Haupttodesursachen in den Vereinigten Staaten, wo jährlich etwa 325.000 Menschen daran sterben.
Mittel der Heart Rhythm Society, der National Institutes of Health und der Leducq Foundation halfen, die Studie zu finanzieren.
Geschrieben von Catharine Paddock
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