02.04.19 14:03

Publikationen aus dem SFB 1116 und dem Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmakologie

Neue Funktionen der Hyaluronsäure-Synthese entschlüsselt

Von: Institut für Pharmokologie und Klinische Pharmakologie

Zwei Arbeiten aus dem Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmakologie entschlüsseln völlig neue Funktionen der körpereigenen Hyaluronsäure-Synthese und eröffnen möglicherweise therapeutische Optionen. Beide werden aktuell veröffentlicht.

In der Originalarbeit von Petz, Grandoch et.al., die in Circulation Research (2019) veröffentlicht wird, berichten die Autoren, wie die körpereigene, kardiale Hyaluronsäure-Synthese die Regeneration nach Myokardinfarkt verbessert. In der zweiten Arbeit von Grandoch et al. in Nature Metabolism (2019) wurde gezeigt, dass Hyaluronsäure-Synthese die Aktivierbarkeit von braunem Fettgewebe reguliert. Dieser Mechanismus eröffnet möglicherweise therapeutische Optionen im Rahmen metabolischer Erkrankungen, da braunes Fettgewebe ein wichtiger Regulator der Energiehomöostase ist. Beide Publikationen befinden sich zurzeit im Druck.

Die Originalarbeit von Petz et al., welche im Rahmen des SFB1116 "Masterswitches in Cardiac Ischemia" im Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmakologie entstanden ist, zeigt, dass in den ersten Stunden nach experimentellem Myokardinfarkt ein Hyaluronsäure-reiches Mikromillieu im Herzen gebildet wird, wodurch endogene Reparatur-Mechanismen unter Beteiligung der Immunantwort (Makrophagen) und kardialer Fibroblasten erleichtert und verbessert werden. Im Umkehrschluss führt eine zu geringe kardiale Hyaluronsäure-Synthese nach Myokardinfarkt zu einer Verschlechterung der kardialen Funktion und einer verstärkten Narbenbildung. Um die Entstehung der Hyaluronsäure-Matrix im Herzen in vivo darzustellen und monitorieren zu können, wurde in Kooperation mit Prof. Ulrich Flögel, Molekulare Kardiologie, Klinik für Kardiologie, Pneumologie und Angiologie des UKD, ein Magnetresonanzverfahren (CEST) verfeinert und für diese Applikation optimiert. In weiteren Untersuchungen soll am Großtier und an Patienten evaluiert werden, ob kardiale Hyaluronsäure auch ein prognostischer Biomarker nach Myokardinfarkt sein könnte.

Die zweite Originalarbeit aus dem Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmakologie, zeigt, dass die Inhibition der Hyaluronsäure-Synthese mit einem Arzneistoff bei Mäusen und auch an humanen, braunen Adipozyten zu einer erhöhten Aktivierbarkeit des braunen Fettgewebes führt (Grandoch et al. Nature Metabolism 2019, in press). Mechanistisch konnte eine Steigerung der mitochondrialen Atmung nachgewiesen werden, die sich aus einer Umlenkung der intrazellulären Substratflüsse in die Mitochondrien erklären lässt. Dies geht einher mit reduzierter Gewichtszunahme und der Verbesserung der Insulinresistenz in einem Diät-induzierten Modell des Typ2 Diabetes mellitus in der Maus. Auch für diesen Effekt wurde in Kooperation mit Prof. Ulrich Flögel ein neues Magnetresonanzverfahren zur Visualisierung und quantitativen Analyse der Aktivität des braunen Fettgewebes entwickelt, das ein repetitives, nicht-invasives Monitoring in vivo ermöglicht. In weiterführenden Studien soll nun eine mögliche Anwendung des neuen Imaging-Ansatzes bei Menschen untersucht werden.

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