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Veränderungen des Kalzium (Ca2+)-Haushalts in Herz- und Gefäßzellen sind häufig die Ursache für die Entstehung von Herz-Kreislauferkrankungen wie Bluthochdruck oder Herzmuskelschwäche. Wie es zu diesem gefährlichen Anstieg des Kalziumgehalts in Herzzellen kommt, konnten nun erstmals WissenschafterInnen der Karl-Franzens-Universität Graz in Kooperation mit KollegInnen der Medizinischen Universität Wien und der Universität Linz klären. Die Forschungsergebnisse, die am 6. Juni 2011 in der Online-Ausgabe des renommierten Journal PNAS publiziert wurden, stellen die Entwicklung neuer Therapien bei Herzerkrankungen in Aussicht.
Herzzellen brauchen Kalzium, um richtig funktionieren zu können. Ein erhöhter Kalziumgehalt steht jedoch oft im Zusammenhang mit Erkrankungen des Organs. Ein Team um Ao.Univ.-Prof. Dr. Klaus Groschner vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz hat erstmals im Detail herausgefunden, welcher Mechanismus den pathologischen Veränderungen zugrunde liegt. „In einer bisher unbekannten Mikrodomäne der Herzmuskelzelle – einer bestimmten Stelle an der Innenseite der Plasmamembran – wird zu viel Kalzium eingeschleust“, berichtet Groschner. Verantwortlich dafür sind sogenannte TRPC (transient receptor potential canonical)-Kanalkomplexe. „Diese Kanäle, die aus mehreren Proteinen gebildet werden, lassen zu große Mengen Kalzium an besonders kritischen Stellen, sogenannten regulatorischen Mikrodomänen, in die Zelle“, erklärt der Forscher.
Dieser Überschuss führt dazu, dass die Steuerung des genetischen Programms außer Kontrolle gerät. „Die Zelle wird umprogrammiert, so dass es zu krankhaften Veränderungen kommt“, so Groschner. Ist die fatale Entwicklung erst einmal in Gang gesetzt, gelangt noch mehr Kalzium in die Zelle und die Erkrankung schreitet somit immer rascher fort.
Die Entdeckung der zentralen Funktion der TRPC-Kanäle als Kalzium-Schleuse ist ein viel versprechender Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zur Behandlung und Prävention von Herzerkrankungen.
Publikation:
PKC-dependent coupling of calcium permeation through transient receptor potential canonical 3 (TRPC3) to calcineurin signaling in HL-1 myocytes
Michael Poteser, Hannes Schleifer, Michaela Lichtenegger, Michaela Schernthaner, Klaus Groschner (Karl-Franzens-Universität Graz)
Thomas Stockner (Medizinische Universität Wien)
C. Oliver Kappe, Toma N. Glasnov (Karl-Franzens-Universität Graz)
Christoph Romanin (Universität Linz)
in: PNAS, 6. Juni 2011, Article #201106183
Kontakt:
Ao.Univ.-Prof. Dr. Klaus Groschner
Leiter der Arbeitsgruppe Molekulare Physiologie und Pharmakologie von Membran-Transportsystemen
Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz
Tel.: +43 (0)316/380-5570, 5555 (Sekretariat)
E-Mail: klaus.groschner@uni-graz.at
http://www.uni-graz.at/~groschne/ - Arbeitsgruppe Molekulare Physiologie und Pharmakologie von Membran-Transportsystemen an der Karl-Franzens-Universität Graz
Messanordnung und Herzzelle mit fluoreszenzmarkiertem TRP-Kanal
Foto: Groschner, Uni Graz
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Biologie, Medizin
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
Messanordnung und Herzzelle mit fluoreszenzmarkiertem TRP-Kanal
Foto: Groschner, Uni Graz
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