Herzforscher rücken TIP30 in den Fokus

Mannheim. Das Protein TIP30 fungiert nicht nur – wie bekannt – als Tumorsuppressor, sondern es hemmt auch die Proteinsynthese der Kardiomyozyten, meldet die Universitätsmedizin Mannheim. Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg und des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung hätten damit erstmals eine Wirkung für TIP30 im Herzen beschrieben (EMBO Mol Med 2019, 11:e10018).

Im Gegensatz zur physiologischen Herzmuskelhypertrophie etwa bei intensivem Ausdauersport („Sportlerherz“) berge die pathologische Herzmuskelhypertrophie, wie sie etwa bei genetischen Erkrankungen oder Herzfehlern vorkommt, ja ein gesundheitliches Risiko. Eine häufige Folge ist Herzinsuffizienz. Das Wachstum des (Herz-)Muskels geschieht nicht durch eine Neubildung von Muskelzellen, sondern indem sich die vorhandenen Muskelzellen vergrößern. Damit Herzmuskelzellen wachsen können, müssen neue Proteine synthetisiert werden, erinnert die Universitätsmedizin Mannheim in einer Mitteilung zur Veröffentlichung der Studie.

Im Labor deckten die Wissenschaftler den Mechanismus auf, über den das Protein TIP30 die Herzmuskelhypertrophie bremst: TIP30 bindet den eukaryotischen Elongationsfaktor (eEF1A), der unabdingbar für die Proteinbiosynthese ist. Dieser fördert die Translation, indem er die Bausteine der Proteine, die Aminosäuren, zu den Ribosomen, den „Proteinfabriken“ der Zelle transportiert.

Die Forschungsergebnisse ließen darauf schließen, dass die Bindung von TIP30 an den Elongationsfaktor eEF1A die Proteinsynthese drosselt, indem TIP30 die Wechselwirkung zwischen eEF1A und seinem Guaninnukleotid-Austauschfaktor (GEF) stört. Mit der Bindung von TIP30 werde eEF1A damit in einem inaktiven Zustand fixiert, heißt es in einer Mitteilung zur Veröffentlichung der Studie.

Die Ergebnisse verschiedenster Untersuchungen stützten diese Beobachtung: So führe eine Reduktion von TIP30 in heterozygoten Knockout-Mäusen um etwa 50 Prozent bei gleichbleibendem eEF1A-Spiegel zu einer erhöhten Synthese von Herzproteinen, mit der Folge von Hypertrophie und Herzfunktionsstörungen. Umgekehrt hemme eine Überexpression von TIP30 in Mäusen mit Kardiomyopathie oder pathologischer Überlastung wirksam die Herzmuskelhypertrophie und die Herzschwäche.

Das übermäßige Herzwachstum bei Mäusen mit reduzierten TIP30-Spiegeln lasse sich sowohl durch eine pharmakologische Hemmung von eEF1A als auch durch eine Erhöhung der Expression von TIP30 in Herzmuskelzellen normalisieren. Dies sei möglicherweise ein therapeutischer Ansatzpunkt bei Patienten mit hypertropher Kardiomyopathie oder Herzinsuffizienz im Endstadium, die ebenfalls reduzierte TIP30 Level im Herzmuskel aufweisen, so die Universitätsmedizin Mannheim in ihrer Mitteilung. (eb)