Molekulare Mechanismen der Herzinsuffizienz - Projektbeschreibung
Hintergrund
Wir sind weit davon entfernt, Patienten mit Herzinsuffizienz wirklich kausal behandeln oder gar heilen zu können. Dies liegt vor allem daran, dass die Bedeutung molekularer, pathophysiologisch relevanter Prozesse bislang nur unzureichend in experimentellen Modellen überprüft wurde. Unser Teilprojekt will dies ändern und beschäftigt sich mit ausgewählten Signalkaskaden bzw. Schlüsselmolekülen und ihrer pathophysiologischen Bedeutung für die Regulation der Hypertrophie, der Zellteilung, dem Überleben und der Funktion von Herzmuskelzellen als Grundlage der Entwicklung einer Herzinsuffizienz. Zudem beschäftigen wir uns mit einer Reihe von bekannten und neu identifizierten sezernierten Faktoren, die für die Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Zelltypen im insuffizienten Herzen verantwortlich sind.
Zielsetzung
Absicht dieses Teilprojekts ist es, durch molekularbiologische Grundlagenforschung Voraussetzungen für innovative Interventionsstrategien zu entwickeln, welche als Basis für neuartige Therapieansätze für Patienten mit Herzinsuffizienz fungieren können.
Umsetzung
Folgende Teams sind an unserem Teilprojekt beteiligt: Prof. K. Wollert von der Medizinischen Hochschule Hannover, Dr. S. Donath von der Charité der Humboldt-Universität Berlin, Prof. M. Böhm von der Universität des Saarlandes, Prof. B. Pieske von der Universität Göttingen, jetzt gewechselt an die Universität Graz, Dr. C. Zobel von der Universität zu Köln, sowie die Profs. S. Engelhardt und J. Bauersachs von der Universität Würzburg. Diese Gruppen beschäftigen sich derzeit u.a. mit Botenstoffen des adrenergen Systems und ihren nachgeschalteten Signalmolekülen, einschließlich Ca2+-abhängiger Signalwege, und den Mechanismen, mittels derer diese Signalkaskaden Umbauprozesse des Herzens bei Herzinsuffizienz beeinflussen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der funktionellen Analyse des Apoptose-Repressor mit Caspasenrekrutierungsdomäne (ARC) Signalmoleküls, welches das Überleben von Herzmuskelzellen reguliert. Zudem befassen wir uns mit bekannten Wachstumsfaktoren, wie etwa dem Insulin-like Growth Factor-1, und deren Bedeutung für die Entwicklung einer Herzinsuffizienz. Mithilfe von Genexpressionsanalysen und Yeast Signal-Peptide Trap Screens fahnden wir darüber hinaus nach bislang unbekannten sezernierten Faktoren, die als Therapeutika und/oder als Biomarker bei Patienten mit Herzinsuffizienz zum Einsatz kommen könnten.
Mehrwert durch Vernetzung
Hinsichtlich ihrer Aussagekraft birgt jedes einzelne Modell verschiedene Einschränkungen. Deshalb ist es sinnvoll, die pathophysiologische Relevanz identifizierter Faktoren und Signalmoleküle nicht nur in einem, sondern in mehreren, sich ergänzenden Modellsystemen zu untersuchen. Dazu bietet der Zusammenschluss der beteiligten Arbeitsgruppen zum Teilprojekt „Molekulare Mechanismen der Herzinsuffizienz“ hervorragende Möglichkeiten. Ein Mehrwert soll auch dadurch erreicht werden, dass eine vertikale Vernetzung mit anderen klinischen Teilprojekten den Prozess vom Erkenntnisgewinn aus der Grundlagenforschung in die Konzeption klinischer Studien, aber auch umgekehrt von der Klinik ins Labor, beschleunigt.