Forschende der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben einen grundlegenden Mechanismus entschlüsselt, der die Energieversorgung von Herzmuskelzellen steuert – und damit neue Hoffnung für die Behandlung von Herzschwäche eröffnet.
Die Kraftwerke des Herzens
Unser Herz schlägt rund 100.000-mal pro Tag – ein Leben lang, ohne Pause. Die dafür benötigte Energie liefern Mitochondrien, die sogenannten „Kraftwerke der Zellen“. Sie produzieren bis zu 95 % des Adenosintriphosphats (ATP), der wichtigsten Energiequelle des Körpers. Kein Organ ist dabei so auf sie angewiesen wie das Herz: Etwa ein Drittel des Zellvolumens einer Herzmuskelzelle besteht aus Mitochondrien – die höchste Dichte aller Organe im menschlichen Körper.
Damit die Mitochondrien ihre Arbeit leisten können, müssen sie während der Herzentwicklung an einen ganz bestimmten Ort gelangen: die sogenannten Sarkomere – die kleinsten Funktionseinheiten der Muskelzelle, die für Kontraktion und Entspannung verantwortlich sind.
Neue Entdeckung: RHOT-Proteine steuern die Wanderung der Mitochondrien
Wie die Mitochondrien diesen Weg finden, war bislang weitgehend ungeklärt. Ein Forschungsteam um Privatdozent Dr. Christian Riehle, Leiter der Arbeitsgruppe Myokardiale Energetik an der MHH-Klinik für Kardiologie und Angiologie, und Klinikdirektor Prof. Dr. Johann Bauersachs hat jetzt den entscheidenden Mechanismus identifiziert.
Mithilfe einer bioinformatischen Genanalyse stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fest, dass im Herzgewebe besonders große Mengen der Proteine RHOT1 und RHOT2 gebildet werden. „Ihre große Menge war für uns ein klarer Hinweis, dass sie für einen Schlüsselmechanismus verantwortlich sein müssen“, erklärt PD Dr. Riehle.
Im Mausmodell bestätigte sich der Verdacht: Wurden RHOT1 und RHOT2 während der Embryonalentwicklung in den Herzmuskelzellen ausgeschaltet, wanderten die Mitochondrien nicht mehr zu den Sarkomeren – sie klumpten sich stattdessen rund um den Zellkern zusammen. Die Folge: Den Sarkomeren fehlte die Energie zur Weiterentwicklung, es kam zu Herzschwäche mit Herzversagen.
Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Circulation Research veröffentlicht.
Bedeutung im erwachsenen Herz und bei erhöhter Belastung
In bereits ausgewachsenen Mäusen hatte das Ausschalten der RHOT-Proteine weniger dramatische Folgen: Die ATP-Produktion an den Sarkomeren blieb erhalten, weil die Mitochondrien dort bereits ihren endgültigen Platz eingenommen hatten. „Das bedeutet, dass die Wanderung hin zu den Sarkomeren bereits während der Embryonalentwicklung stattfindet“, so PD Dr. Riehle.
Dennoch spielen RHOT-Proteine auch im erwachsenen Herzen eine wichtige Rolle – insbesondere bei erhöhter Arbeitslast, etwa nach einem Herzinfarkt. Wenn abgestorbenes Herzmuskelgewebe durch Narbengewebe ersetzt wird, müssen die verbleibenden Herzmuskelzellen die Mehrarbeit kompensieren. In dieser Situation könnten RHOT-Proteine ein therapeutischer Ansatzpunkt sein: Durch eine gesteigerte Aktivität der Proteine ließe sich möglicherweise mehr Energie in den betroffenen Zellen bereitstellen – ein Ansatz, der laut den Forschenden auch über Gentherapie realisierbar wäre.
Hoffnung bei peripartaler Kardiomyopathie (PPCM)
Besondere Aufmerksamkeit gilt der sogenannten peripartalen Kardiomyopathie (PPCM) – einer seltenen, aber lebensbedrohlichen Form der Herzschwäche, die bei zuvor herzgesunden Frauen kurz vor oder nach der Geburt auftreten kann. Während der Schwangerschaft vergrößert sich der Herzmuskel um bis zu 30 % – eine enorme Belastung, die in Ausnahmefällen zu schwerem Herzversagen führt.
Die MHH-Klinik für Kardiologie und Angiologie ist das europaweit führende PPCM-Zentrum und betreut Betroffene in einer spezialisierten Ambulanz. „Die RHOT-Proteine könnten auch hier einen Therapieansatz bieten, um die Herzmuskelzellen von Schwangeren zu entlasten und das Herz zu schützen“, betont Prof. Dr. Bauersachs.
Fazit
Die Entdeckung der Rolle von RHOT-Proteinen bei der Mitochondrien-Wanderung in Herzmuskelzellen ist ein bedeutender Schritt für das Verständnis der Herzentwicklung und -erkrankungen. Sie eröffnet vielversprechende neue Wege für die Behandlung von Herzschwäche – ob nach Herzinfarkt, im Leistungssport oder in der Schwangerschaft.
Originalpublikation: Froese N et al. RHOT Proteins Link Mitochondrial Motility to Cardiomyocyte Sarcomere Maturation. Circ Res 2026; 138 (9): e327297
Quelle: Medizinische Hochschule Hannover (MHH)
