Das Alter ist in Sachen Herzgesundheit der größte Risikofaktor: Selbst, wenn alle anderen Werte auf einem akzeptablen Niveau gehalten werden, steigt mit fortschreitendem Alter das Risiko an Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems zu leiden. Warum dem so ist, wollen Mahmoud Abdellatif und sein Team herausfinden. Sie untersuchen im Rahmen eines kürzlich mit einem FWF ASTRA-Preis ausgezeichneten Projekts, zehntausende Proben, um herauszufinden, was im Alter mit dem Herz passiert, und welche dieser Vorgänge besonders schädlich sind. Im Interview spricht Mahmoud Abdellatif über das Projekt, die Forschungsmethoden seines Teams, und welche Hoffnungen er für die Zukunft seiner Forschung hegt.
Geben Sie uns einen kurzen Überblick über das Projekt, das vom FWF mit dem ASTRA-Preis ausgezeichnet wurde.
In unserem ASTRA-Projekt möchten die Frage beantworten, wie das Herz altert indem wir die molekularen Faktoren aufdecken, die die Herzalterung vorantreiben. Das Team untersucht Proben von großen Bevölkerungskohorten und sucht dort nach Hinweisen, welche Mechanismen und Stoffe die Herzalterung fördern. Das Team setzt dabei neu entwickelte Technologien ein, mit denen sich Tausende von Proteinen im Blut aufspüren und analysieren lassen. Anschließend versucht das Team anhand klinisch relevanter Versuchsmodelle herauszufinden, wie diese Proteine und Mechanismen zur Herzalterung beitragen.
Welche Methoden setzt ihr Team bei der Forschung ein?
Wir haben Zugriff auf eine Reihe von Forschungsdatenbanken, über die Daten von etwa 15.000 Proben einsehen können. Zusätzlich dazu können wir unsere Ergebnisse mit den Daten der Biobank UK validieren, wo wir ebenfalls Daten von weiteren in etwa 50.000 Teilnehmer*innen haben, sodass wir insgesamt über einen Pool von 65.000 Menschen verfügen. Mithilfe modernster Analyse-Methoden suchen wir nach Faktoren und Proteinen, die mit dem Alter ansteigen und welche dieser Faktoren auch wirklich mit der Gesundheit des Herz-Kreislaufsystems zusammenhängen. Um das herauszufinden nutzen wir experimentelle Modelle und können Zielfaktoren blockieren oder hemmen und gewisse Gene stummschalten, um zu sehen ob sich eine Verbesserung einstellt oder positive Effekte zu beobachten sind.
Was ist das vorläufige Ziel der Forschung. Was hoffen Sie zu entdecken?
Das Ziel ist es natürlich, die Faktoren, die die Herzalterung weitervorantreiben, entschlüsseln zu können. Wenn wir diese Faktoren kennen, ist es eventuell möglich, Therapien und Medikationen zu entwickeln, die diese Alterungsprozesse verlangsamen oder aufhalten können. Wir wollen also ein Fundament legen, auf dem die weitere Forschung der Herzalterung aufbauen kann.
In früheren Forschungsarbeiten, haben wir gewisse Stoffe und Rezeptoren identifiziert, die für die Alterung des Herzens besonders wichtig waren. So war der IGF1-Signalweg bereits im Fokus meiner Forschungsarbeit. Wir konnten im Mausmodell beweisen, dass ein erhöhter IGF1-Signalweg in der Jugend zu besserer Herzleistung aber zu schlechteren Werten im Alter und einem früheren Tod geführt hat, wobei Mäuse die in jungen Jahren eine reduzierte IGF1-Aktivität hatten zuerst unter schlechterer Herzleistung litten, aber später fitter waren und länger gelebt haben. Es gilt also Stoffe zu finden, die unser Herz im Alter fit halten und idealerweise nur Herzzellen anvisieren, das ist eine große Herausforderung der wir uns stellen wollen.
Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der sogenannten Autophagie. Dabei handelt es sich um einen natürlichen Selbstreinigungsprozess der Zellen, bei dem beschädigte Zellbestandteile und Abfallstoffe abgebaut und recycelt werden. So bleibt die Funktionsfähigkeit der Zellen erhalten. Gerade im Herzen ist dieser Prozess von besonderer Bedeutung. Herzmuskelzellen teilen sich nach der Geburt kaum noch und können sich nur sehr eingeschränkt regenerieren. Sie müssen daher ein Leben lang leistungsfähig bleiben. Uns interessiert insbesondere, ob die Aufrechterhaltung oder gezielte Steigerung der Autophagie im alternden Herzen dazu beitragen könnte, die Herzfunktion zu erhalten und ein gesundes Altern zu fördern. Die meisten Ansätze zur Modulation der kardialen Autophagie haben sich bisher jedoch auf Ziele konzentriert, die sich im Inneren der Zellen befinden. Der Zugang zu diesen intrazellulären Zielen kann schwierig sein und mit Sicherheitsrisiken verbunden sein. Unser Ziel ist es daher, neue zirkulierende Faktoren zu identifizieren, die die Autophagie im Herzen beeinflussen können. Solche Faktoren könnten neue und leichter zugängliche Ziele für zukünftige therapeutische Ansätze bieten. Letztendlich könnte dies neue Wege eröffnen, um die Herzgesundheit zu erhalten und die Auswirkungen der Herzalterung im späteren Leben zu verringern.
Werfen wir einen Blick in die Zukunft. Wie kann die Forschung, die Sie im Rahmen dieses Projekts betreiben den Menschen helfen?
Altern ist einer der wichtigsten Faktoren, wenn es um das Risiko für das Entstehen von Erkrankungen geht. Vor allem wenn wir über Herz-Kreislauferkrankungen sprechen ist das Alter der Patient*innen ein Hauptrisiko. Es gibt natürlich auch andere, sehr bekannte Risikofaktoren wie Diabetes, Übergewicht, Cholesterin-Werte und viele mehr, doch das Altern hat den größten Einfluss und bisher haben wir noch keinen Weg gefunden, diesen Einfluss zu reduzieren.
Mahmoud Abdellatif , Foto: Med Uni Graz
