Die Rolle kardialer Gliazellen im arrhythmischen Herzen

• Antragstellerin: Dr. Katharina Scherschel
• Fachliche Zuordnung: Kardiologie, Angiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 525357558

Der plötzliche Herztod, meist ausgelöst durch ventrikuläre Herzrhythmusstörungen, verursacht schätzungsweise ein Viertel aller kardiovaskulären Todesfälle weltweit. Trotz der hohen Zahl an Todesfällen sind die derzeit zur Verfügung stehenden pharmakologischen und interventionellen Behandlungsansätze unzureichend und haben oft eingeschränkte Erfolgsaussichten. Die Entstehung und die Aufrechterhaltung von Herzrhythmusstörungen werden mit dem autonomen Nervensystem in Verbindung gebracht. Daher wird die sogenannte Neuromodulation für die Behandlung von Herzrhythmusstörungen untersucht. Allerdings lassen die derzeitigen Untersuchungsansätze – in Form von Stimulation und Denervierung kardialer autonomer Strukturen – die zellulären Interaktionen außer Acht, die ein essentieller Bestandteil der zugrundeliegenden Physiologie sind: Gliazellen, von denen bekannt ist, dass sie im zentralen und peripheren Nervensystem unverzichtbar für die Funktion von Neuronen sind, deren Rolle im Herzen aber weitgehend unerforscht ist. Unsere Vorarbeiten deuten darauf hin, dass kardiale Gliazellen autonome Strukturen bis hin zur kleinsten Einheit – der „neuro-cardiac junction“ – begleiten und neurotrophe Faktoren freisetzen, wenn die kardiale Innervation in Mäusen und Menschen geschädigt wird. Nur wenige, aber sehr wegweisende Studien anderer Gruppen, weisen auf eine Rolle von Gliazellen für die Aufrechterhaltung des normalen Herzrhythmus hin. Wir stellen die Hypothese auf, dass kardiale Gliazellen die Elektrophysiologie des Herzens als Teil des autonomen Nervensystems modulieren. Die Ziele des vorliegenden Projekts sind daher (1) eine umfassende Phänotypisierung kardialer Gliazellen in gesunden Mäusen, (2) die Identifizierung des Einflusses von Gliazellen auf die kardiale Elektrophysiologie im gesunden Herzen und (3) die Bestimmung der Rolle kardialer Gliazellen bei neuronalen Umbauprozessen nach Myokardverletzung. Zu diesem Zweck werden wir transgene Mausmodelle einsetzen, die es ermöglichen, kardiale Gliazellen zu untersuchen und ihre Funktion zu manipulieren. Wir werden immunhistochemische, molekularbiologische und elektrophysiologische Ansätze zur Charakterisierung der Ergebnisse verwenden und diese in menschlichem Herzgewebe validieren. Ein Modell des Herzinfarkts soll genutzt werden, um die Rolle der Glia in der Pathophysiologie zu aufzudecken. Ziel dieses Projektes ist es schlussendlich, kardiale Gliazellen als eine übersehene Zellpopulation im Herzen näher zu beleuchten und als neue Zielstruktur für die Behandlung von Herzrhythmusstörungen etablieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen