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Wissenschaftler identifizieren Schlüsselprotein hinter dem "Metronom" des Herzens
Ein wichtiges Merkmal eines gesunden Herzens ist seine Fähigkeit, einen stetigen Beat zu halten. Selbst ein leichtes Zittern im Herzrhythmus kann plötzlichen Tod verursachen. Jetzt identifiziert eine neue Studie ein Schlüsselprotein, das hilft, das "Metronom" des Herzens zu erhalten.
Über eine durchschnittliche Lebenszeit schlägt das Herz 2,5 Milliarden mal.
Die durchschnittliche Lebenserwartung eines Menschen beträgt heute etwa 71 Jahre oder 2,5 Milliarden Herzschläge, jede genau kalibriert, um ein erstaunliches, unbeirrbares Maß an Beständigkeit zu bewahren.
Leider ist dies jedoch nicht für jeden der Fall, und jedes Jahr sterben weltweit Millionen von Menschen an den Folgen von Herzrhythmusstörungen oder Herzrhythmusstörungen.
Jetzt haben Wissenschaftler entdeckt, wie ein Schlüsselprotein dazu beiträgt, den Mechanismus hinter dem "Metronom" des Herzens aufrechtzuerhalten, und hoffen, dass ihre Entdeckung zu neuen lebensrettenden Behandlungen führen wird.
Sie fanden heraus, dass das Myosin-bindende Protein C - bekannt als C-Protein - eine entscheidende Rolle bei der Synchronisation der Kontraktionen der Herzmuskelfasern spielt.
Die Forscher - einschließlich W. Jonathan Lederer, Professor für Physiologie an der medizinischen Fakultät der Universität von Maryland in Baltimore - berichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Wissenschaft Fortschritte.
Erste Studie zur Identifizierung der Schlüsselrolle von C-Protein bei der Aufrechterhaltung des Herzrhythmus
Prof. Lederer sagt, es scheint, dass das C-Protein eine sehr wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Herzrhythmus spielt, und sie sind sehr begeistert von dem Befund.
"Wir stellen uns eine Menge Forschung vor, die wir mit diesem neuen Wissen machen können", fügt er hinzu. "Wir werden das auf alle möglichen Arten untersuchen."
Die Entdeckung der Rolle des C-Proteins ist wie das Finden eines fehlenden Puzzlestücks. Die anderen Stücke wurden vor Jahren gefunden - sie zeigen zum Beispiel, dass Kalzium ein Auslöser für den Herzschlag ist und Proteine ??aktiviert, die bewirken, dass sich Sarkomere - die fibrösen Proteine, aus denen die Herzmuskelzellen bestehen - zusammenziehen.
Die neue Studie zeigt jedoch, dass Calcium nicht gleichmäßig entlang der Sarkomerfaser verteilt wird. Auf einer Schlag-zu-Schlag-Basis werden Calciummoleküle von den Enden jedes Sarkomers freigesetzt und dennoch sind die Kontraktionen gleichmäßig. Das ist verwirrend, weil man denken könnte, dass dies nur passieren kann, wenn die Kalziummoleküle gleichmäßig in der Faser verteilt sind.
Hier kommt C-Protein ins Spiel, sagen die Forscher. Sie wussten von früheren Studien, dass C-Protein in allen Herzmuskelzellen vorhanden ist, aber ihre sind die ersten, die zeigen, was es tut.
C-Protein ermöglicht eine synchrone Sarkomerkontraktion durch Korrektur von Calcium
Um die Physiologie des C-Proteins zu untersuchen, hat das Team die Kalziumfreisetzung und die mechanische Reaktion der Muskelfasern bei Mäusen gemessen.
Sie fanden heraus, dass C-Protein bestimmte Stellen auf dem Sarkomer empfindlich gegenüber Calcium sensibilisiert, wodurch es sich entlang seiner Länge ebenso wie an den Enden zusammenzieht, trotz der Ungleichmäßigkeit der Calciumkonzentration entlang der Faser.
Mit anderen Worten, das C-Protein ermöglicht eine synchrone Kontraktion in dem Sarkomer durch Korrigieren der Ungleichmäßigkeit von Calcium entlang seiner Länge.
Die Forscher schlussfolgern, dass ihre Untersuchung zeigt, dass das Vorhandensein und die Position von C-Protein im Sarkomer für die normale Herzfunktion von entscheidender Bedeutung ist, und jede Störung in dieser Anordnung wird wahrscheinlich zu Herzproblemen beitragen.
Das Team glaubt, dass die Modifikation von C-Protein eine Möglichkeit zur Behandlung von Arrhythmien sein könnte. Prof. Lederer kommentiert:
"Ich denke, das könnte sehr groß sein. Dieses Protein ist definitiv ein Drogenziel."
Die National Institutes of Health finanzierten die Studie.
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