Der Einfluss des Darm-Mikrobiom assoziierten Metabolits Imidazol-Propionat auf die Progression der Herzinsuffizienz
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Forschungsergebnisse der letzten Jahre deuten zunehmend darauf hin, dass die Zusammensetzung der Bakterienstämme im Darm, das sog. Darm-Mikrobiom, das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Stoffwechselerkrankungen wesentlich beeinflusst. Durch Untersuchungen von Stuhlproben von Patient:innen mit Herz-Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen und gesunden Proband:innen konnte eine Beziehung zwischen bestimmten Darm-Mikrobiom-Mustern und chronischen Erkrankungen, entschlüsselt werden. So wurden Veränderungen des Darm-Mikrobioms bei Patient:innen mit Übergewicht, autoimmunologischen Erkrankungen, Diabetes Mellitus und atherosklerotischen Gefäßerkrankungen beschrieben. In einer kürzlich publizierten Arbeit aus dem Labor von Herrn Prof. Fredrik Bäckhed, wo ich die Forschungsarbeit im Rahmen des Stipendiums durchgeführt habe, wurde ein Darm-Mikrobiom abhängiger Metabolit identifiziert, das Imidazol-Propionat (ImP), der zur Entstehung des Diabetes Mellitus beiträgt. Ob dieser Metabolit ebenfalls die Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beeinflusst, ist allerdings bislang nicht erforscht. Wir haben in einer Kohorte von Patient:innen mit einer Herzinsuffizienz beobachtet, dass diese Patient:innen höhere Blutkonzentrationen für das ImP aufweisen als herzgesunde Personen. Im Rahmen des geförderten Projektes untersuchte ich den Einfluss einer chronischen Gabe des (ImP) auf die Herzfunktion in einem Mausmodell der Herzinsuffizienz. Die Versuche zeigten, dass die chronische Gabe des ImP in diesem Mausmodell die Herzfunktion verschlechtert. Außerdem konnte beobachtet werden, dass es zu einer verstärkten Fibrosierung (Bindegewebsvermehrung) im Herzen der Mäuse kam. In Zellkulturexperimenten habe ich festgestellt, dass das ImP das Wachstum von Fibroblasten (Bindewegebszellen) fördert. Zusammenfassend deuten unsere Ergebnisse auf einen krankheitsfördernden Effekt des ImP bei der Herzinsuffizienz hin, die auf eine Bindegewebsvermehrung im Herzen zurückzuführen ist. Aktuelle Untersuchungen beschäftigen sich mit den genauen molekularen Mechanismen, wie das ImP das Wachstum und Aktivität von Bindegewebszellen im Herzen beeinflusst.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
Propionate attenuates atherosclerosis by immune-dependent regulation of intestinal cholesterol metabolism. European Heart Journal, 43(6), 518-533.
Haghikia, Arash; Zimmermann, Friederike; Schumann, Paul; Jasina, Andrzej; Roessler, Johann; Schmidt, David; Heinze, Philipp; Kaisler, Johannes; Nageswaran, Vanasa; Aigner, Annette; Ceglarek, Uta; Cineus, Roodline; Hegazy, Ahmed N.; van der Vorst, Emiel P. C.; Döring, Yvonne; Strauch, Christopher M.; Nemet, Ina; Tremaroli, Valentina; Dwibedi, Chinmay ... & Landmesser, Ulf
-
Modulatory role of gut microbiota in cholesterol and glucose metabolism: Potential implications for atherosclerotic cardiovascular disease. Atherosclerosis, 359, 1-12.
Roessler, Johann; Leistner, David M.; Landmesser, Ulf & Haghikia, Arash
