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Ein Zell-Atlas des kranken Herzens : Einzelzelltechniken ermöglichen neue Einsichten auf Zellebene
(2019)
Herz und Gefäße bilden ein hochkomplexes Organsystem, in dem unterschiedlichste Zellen korrekt zusammenarbeiten müssen, um alle Organe mit Blut zu versorgen. In den vergangenen Jahrzehnten hat die Herzbiologie ganze Gewebe oder Zellisolate in den Blick genommen. Doch jetzt erlauben neue Technologien, die Vielfalt der Zelltypen und ihre individuelle Antwort auf Signale bis auf die Ebene von Proteinen und Genen zu verfolgen. Forscher hoffen, kranken Herzen dadurch besser bei der Regeneration helfen zu können.
Mutationen in Blutstammzellen müssen nicht unbedingt zu Blutkrebs führen. Erst vor Kurzem hat man entdeckt, dass Klone mutierter Blutzellen bei vielen gesunden Menschen im Alter nachweisbar sind. Dennoch stufen Forscher die klonale Hämatopoese inzwischen als Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen ein – mit einer ähnlichen Bedeutung wie Rauchen, Übergewicht oder Bluthochdruck.
"Medizin bringt einem den Menschen nahe", sagt Dietmar Schranz. Schon als junger Arzt bereiste er die Welt. Er behandelte Leprakranke in Pakistan und war mit "Cap Anamur – Deutsche Not-Ärzte" in Asien. Dass er schließlich Kinderkardiologe wurde, verdankt er vier geistigen Vätern. Heute ist er selbst für viele Kardiologen weltweit zu einer prägenden Figur geworden.
In einem Wurm wurden sie 1993 zuerst entdeckt: kleine Ribonukleinsäuren (microRNAs), die nicht für ein Protein kodieren, sondern gezielt mit Boten-RNA (mRNA) paaren. Damit stoppen sie die Übersetzung der mRNA in Protein (Translation) oder lösen den Abbau der Ziel-mRNA aus. In den folgenden Jahren wurde deutlich, dass microRNAs auch beim Menschen eine wichtige Rolle spielen. Möglicherweise ist jedes dritte oder vierte Gen durch microRNA reguliert. Nur zwei bis drei Prozent des humanen Genoms kodiert Proteine; die Mehrzahl der gebildeten RNAs (über 80 Prozent) haben unbekannte oder regulatorische Funktionen. ...
Über epigenetische Prozesse können Umweltfaktoren und Lebensstil unsere Entwicklung und Gesundheit beeinflussen – auch über Generationen hinweg –, ohne die Sequenz der DNA zu verändern. Erst in jüngster Zeit ist es möglich, die Mechanismen auf der molekularen Ebene zu entschlüsseln. Für Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind erste Ansätze für epigenetische Therapien in Sicht.