23:27 16 November 2019
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    Herzrhythmusstörungen (Archiv)

    So tragen bestimmte Stoffe zu gesunder Herzfunktion bei – Forscher klären auf

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    Forscher vom Institut für theoretische und experimentelle Biophysik bei der Russischen Akademie der Wissenschaften haben entdeckt, welche Rezeptoren der Herzzellen für den Kalzium- und Stickstoffoxidgehalt verantwortlich sind – Stoffe, von denen eine normale Herzfunktion abhängt. Dies ist „Archives of Biochemistry and Biophysics“ zu entnehmen.

    Die Forscher haben laut dem Fachmagazin festgestellt, dass bei Hypertonie der Mechanismus der Erneuerung dieser Rezeptoren gestört ist, was gerade der Grund für Herzpathologien sein könnte, die sich rasch bei Bluthochdruck entwickeln.

    Zellenrezeptoren

    Rezeptoren sind Sonderstrukturen auf der Oberfläche der Zellen, durch die der Informationsaustausch erfolgt. Jeder Rezeptor erkennt ein konkretes Signal – eine Mitteilung. Die Biophysiker beginnen erst, die Mechanismen der Kommunikation zwischen den Zellen zu begreifen.

    Die Forscher vom Institut für theoretische und experimentelle Biophysik bei der Russischen Akademie der Wissenschaften unter Leitung von Juri Kokos haben auf der Oberfläche der Kardiomyozyten –  Zellen des Herzmuskels – Sonderrezeptoren (Alfa-2-Adrenorezeptoren) entdeckt, die für die Synthese der Stickstoffoxidmoleküle und die Senkung des Gehalts von Ionen des Innenzellenkalziums verantwortlich sind.

    Diese beiden Komponenten sind für die standardmäßige Herzfunktion erforderlich. Stickstoffoxid ist ein bekanntes Myorelaxantia, und dies hilft, den Herzmuskel zu entspannen und eine effektive Erholung zu gewährleisten. Kalzium-Ionen setzen die Muskelmechanismen der Herzkontraktionen in Gang, danach wächst ihre Konzentration in den Zellen und sinkt wieder bis zu den Hintergrundwerten.

    Was kann zu Apoptose führen? 

    Wenn der Prozess der Beseitigung des Kalziums aus der Zellflüssigkeit gestört ist, was bei diversen Herzpathologien passiert (Hypertension, Hypertrophie von Myokard, Arhythmie), dann beginnt es, sich in der Zelle zu akkumulieren. Dies kann zu einer Apoptose – dem „Selbstmord“ der Zelle – führen, was direkt die Lebensfähigkeit des Organismus beeinflusst.

    Die Kontrolle des Kalziumgehalts in der Zelle hängt davon ab, wie qualitativ die Zellenrezeptoren der Kardiomyozyten funktionieren. Und dafür müssen sie sich regelmäßig erneuern.

    Die Wissenschaftler haben entdeckt, dass bei Ratten, die an Hypertension leiden, die Synthese und der Zerfall von Alfa-2-Adrenorezeptoren beschleunigt sind. Mit anderen Worten: Die Rezeptoren leben bei Ratten mit erhöhtem Blutdruck bedeutend kürzer. Dabei ist ihre Fähigkeit, die Synthese des Stickstoffoxids zu stimulieren und den Kalziumgehalt zu senken, sehr gemindert.

    „Das heißt, es gibt viele Rezeptoren, doch sie sind nicht effektiv. Warum dies passiert, muss noch geklärt werden“, werden in einer Pressemitteilung des Instituts die Worte des Leiters der Forschungsgruppe, Juri Kokos, angeführt.

    Was Experimente an SHR-Ratten zeigen

    „Wahrscheinlich wird bei SHR-Ratten (Tiere, die von jungem Alter an einen viel höheren Blutdruck als ihre wilden Artgenossen aufweisen – Anm. d. Red.) ein gewisser kompensatorischer Mechanismus in Gang gesetzt, der die Quantität des Eiweißes dieser Rezeptoren erhöht, allerdings ist dieser Mechanismus – wie die Studienergebnisse zeigen – trotzdem funktionsunfähig. Das heißt, dass es sich bei SHR-Tieren nicht um die absolute Quantität dieser Rezeptoren, sondern um die mangelnde Signalübertragung handelt. Mit anderen Worten geht eine Mitteilung in die Mailbox ein, gelangt aber in die Mappe „E-Müll“, und so wird die Information vom Adressaten nicht aufgenommen.“

    Ob die entdeckte Senkung der Arbeitsfähigkeit der Alfa-2-Rezeptoren der Grund oder doch die Folge der Entwicklung von Herzpathologie ist, steht den Forschern noch bevor, festzustellen. Allerdings öffnen die erzielten Ergebnisse neue Perspektiven für eine effektive Verwaltung der Herzzellenkontraktilität.

    ek/sb/sna

     

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    Tags:
    Ratten, Bluthochdruck, Stickstoff, Eiweiß, Herz