DZHK-Forscher um Prof. Johannes Backs vom Standort Heidelberg/Mannheim haben einen neuen Signalweg gefunden, der bei pathologischer Belastung zu Herzschwäche führt. Bei Belastung durch Sport schlägt die Signalkette jedoch einen anderen Weg ein und das Herz ist vor Schäden geschützt. Sie berichten darüber in Nature Medicine.
Im Zentrum der steht epigenetische Schalter histone deacetylase 4 (HDAC4). Ein Bruchstück von HDAC4, das HDAC4-NT, kam in Mäuseherzen nach physiologischer Belastung vermehrt vor. Bei Mäusen, deren Herzen einer dem Bluthochdruck vergleichbaren pathologischen Druckbelastung ausgesetzt waren, fehlte HDAC4-NT jedoch.
Nach Ansicht der Forscher machen die Pausen zwischen den Belastungen den Unterschied aus: Bei Dauerbelastung durch starken Bluthochdruck lässt die Aktivität der Proteinkinase A irgendwann nach, wodurch HDAC4-NT verschwindet. Der Stoffwechsel der Herzmuskelzellen verwendet dann mehr Zucker als Fett für die Energieproduktion. Zuckerreste werden auch an Proteine angehängt und einige der so veränderten Proteine hemmen schließlich den Kalzium-Stoffwechsel und dadurch die Kontraktilität des Herzmuskels. Es kommt zur Pumpschwäche. Die neuartigen Befunde zeigen nach Ansicht der Forscher, dass es eine Verbindung von der Epigenetik über den Stoffwechsel hin zur Kontraktilität, also zur Herzfunktion, gibt und könnten so die Basis für ein neues Therapieprinzip sein.