Mechanismus aufgedeckt
Herz wächst, doch Muskeln schwinden
Forscher klären auf, warum es bei Herzinsuffizienz zum Skelettmuskelschwund kommt.
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Seit langem ist bekannt, dass bei Herzinsuffizienz Angiotensin II eine Rolle spielt, jedoch war bisher nicht klar, wie dieser Prozess genau vor sich geht.
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BERLIN. Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz verlieren ja an Skelettmuskelmasse, während sich ihr Herzmuskel vergrößert. Seit langem ist bekannt, dass bei diesem Prozess Angiotensin II eine Rolle spielt, jedoch war bisher nicht klar, wie dieser Prozess genau vor sich geht. Wissenschaftlern ist es nun gelungen, diesen Vorgang zu entschlüsseln, teilt das Max Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) mit.
Bekannt war, dass es Angiotensin II ist, das den Muskelschwund auslöst. Es aktiviert das Ubiquitin-Proteasom-System (UPS), indem es das Muskelenzym MuRF1 bildet. Sobald MuRF1 aktiviert ist, baut die UPS-Maschinerie bei den Patienten Muskeleiweiß ab. Der genaue Signalweg, über den Angiotensin II die Bildung von MuRF1 erhöht, war bisher nicht ganz verstanden war.
Die Forscher durchforsteten daher humane Skelettmuskelbibliotheken und sichteten über 250.000 cDNAs, mit deren Hilfe sie neue Transkriptionsfaktoren für das Muskelenzym zu finden hofften (Circ Res 2015; online 2. Juli). Sie entdeckten den Transkriptionsfaktor EB (TFEB). Er bindet an spezielle Steuerelemente im MuRF1-Gen und schaltet dadurch die Produktion dieses Muskelenzyms an. Die Forscher konnten zeigen, dass TFEB die Expression von MuRF1 in Muskelzellen um das 70fache erhöht, heißt es in einer Mitteilung des MDC. Damit sei TFEB der stärkste bisher bekannte Aktivator der MuRF1-Expression und ein Schlüsselelement für den Muskelabbau.
Außerdem entdeckten die Wissenschaftler auch das Regulationsprotein HDAC5. Es hemmt die Aktivität des Transkriptionsfaktors TFEB. Dadurch wird weniger MuRF1 gebildet und so der Muskelabbau verringert. Das zweite Enzym, die Proteinkinase D1, die durch Angiotensin II aktiviert wird und dann in den Zellkern wandert, wirft das schützende Enzym HDAC5 aus dem Zellkern und schaltet dadurch TFEB im Zellkern an. Das führt zu einer vermehrten Bildung von MuRF1 und löst den muskulären Proteinabbau aus, so die MDC-Mittelung. (eb)
