Mit einem interdisziplinären Team aus klinischen Experten, Bioinformatikern und Molekularbiologen haben wir groß angelegte Einzelzellkern-Sequenzierungen eingesetzt, um einen Atlas des menschlichen hypertrophierten Herzens zu erstellen. Bisher hat sich die Forschung hauptsächlich auf die Pathophysiologie der Kardiomyozyten konzentriert, doch in letzter Zeit hat das Zusammenspiel der Kardiomyozyten mit anderen Zellen des Herzens an Aufmerksamkeit gewonnen. In unserer Studie haben wir herausgefunden, dass der interzelluläre Crosstalk für das Fortschreiten der Krankheit entscheidend ist, wobei die Kommunikation zwischen den verschiedenen Zelltypen in einer hypertrophierten Umgebung auffallend reduziert ist. Der interzelluläre Austausch zwischen den Kardiomyozyten war in hypertrophierten Herzen am auffälligsten verringert, insbesondere was die Kommunikation mit den Endothelzellen betrifft.
Mehrere Gene, die für Eph-Rezeptor-Tyrosinkinasen kodieren, insbesondere EPHB1, waren in Kardiomyozyten des hypertrophierten Herzens deutlich herunterreguliert, was die Aktivierung von EPHB1 über seinen Liganden EFNB2, der hauptsächlich von Endothelzellen exprimiert wird, verringerte.
Wir untersuchten daher die Auswirkungen der EPHB1-EFNB2-Signalübertragung in vitro und stellten fest, dass EFNB2 die Kardiomyozyten vor Hypertrophie schützte, während das Ausschalten von EFNB2 in Endothelzellen ausreichte, um Hypertrophie und Stress in kokultivierten Kardiomyozyten zu induzieren. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unser menschlicher Zellatlas des hypertrophierten Herzens die Rolle des interzellulären Cross-Talks bei der Krankheitspathogenese unterstreicht und eine wertvolle Ressource für weitere Studien darstellt.