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Paper of the Month

April 2021


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Epigenetic gene expression links heart failure to memory impairment. EMBO Mol Med (2021). DZHK-Autoren: Anke Zieseniss, Dörthe Magdalena Katschinski, Karl Toischer, Andre Fischer

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In Deutschland leiden rund vier Millionen Menschen an Herzinsuffizienz. Die betroffenen Personen haben außerdem ein erhöhtes Risiko, eine Demenz zu entwickeln. Tatsächlich sind kognitive Beeinträchtigungen eine große Belastung für Patienten mit Herzerkrankungen die bisher nur unzureichend Verstanden ist. Therapien stehen nicht zu Verfügung.  Aus diesem Grund empfehlen internationale Organisationen wie die Europäische Gesellschaft für Kardiologie (ESC), dass sich Experten für Kardiologie und Demenzforschung zusammenschließen sollten, um Therapien zu entwickeln.   Voraussetzung dafür ist das Verständnis der zu Grunde liegenden molekularen Mechanismen.

Ein Team um die Professoren Karl Toischer und Andre Fischer vom DZHK, DZNE und der Universitätsmedizin Göttingen konnten in zwei verschiedenen Mausmodellen für Herzinsuffizienz zeigen, dass diese Tiere massive Gedächtnisprobleme entwickeln. Die Forscher fanden außerdem, dass die Beeinträchtigung des Lernvermögens ursächlich durch eine De-Regulation der epigenetischen Gen-Expression in Neuronen vermittelt wird. In genomweiten Analysen wurde beobachtet, dass speziell die Methylierung des Histon 3 gestört war. Auslöser hierfür war die pathologische Aktivierung von Signalwegen, die zu zellulärer Stress führten.

Die orale Verabreichung von Vorinostat, einem epigenetischen Medikament, welches die Aktivität von Histone-Deacetylasen hemmt, konnte die Gen-Expression in Nervenzellen teilweise wieder hergestellt werden und das Lernvermögen der Tiere verbesserte sich signifikant. Dabei induzierte die Gabe von Vorinostat auch eine kompensatorische Antwort des mikroRNAome. Vorinostat ist ein für andere Indikationen zugelassenes Medikament dessen therapeutischer Nutzen gerade in Patienten mit früher Alzheimerdemenz getestet wird.

Zusammenfassend, zeigt diese Arbeit neue Möglichkeiten für die gezielte Behandlung kognitiver Beeinträchtigung bei Patienten mit Herzinsuffizienz auf.

Publikation