Gene schuld an verkalkten Herzklappen

Herzklappenverkalkung ist lebensbedrohlich. Die Ursachen suchte man bislang unter den klassischen Risikofaktoren der Gefäßerkrankungen wie Cholesterin, Bluthochdruck, Diabetes und Zigarettenkonsum. Doch jetzt hat ein Forscherteam eine überraschende Studie präsentiert: Nicht der Lebenswandel sondern das Erbgut spielt eine entscheidende Rolle.

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Damit das Blut in eine Richtung fließt, hat das Herz Ventile: die Herzklappen. Sie öffnen und schließen sich mit jedem Herzschlag – vierzig Millionen mal in einem Lebensjahr. Doch im Alter jenseits der Sechzig sind sie vor Verschleiß nicht mehr gefeit: Bei einem von zwanzig Menschen kommt ein Verkalkungsprozess in Gang, der die zarten Gewebslappen unbeweglich macht. Im Spätstadium der Erkrankung öffnen sich diese nur noch zu einem Bruchteil der ursprünglichen Öffnungsweite. Sie bilden einen Flaschenhals, der den Blutdruck im Herzen gefährlich steigen lässt. Die Betroffenen klagen über Atemnot, Herzschmerzen und Ohnmachtsanfälle. Spätestens dann müssen die Klappen ersetzt werden. Denn es droht der plötzliche Herztod.

Ursachenforschung

Die Ursachen der Verkalkung suchte man bislang unter den klassischen Risikofaktoren der Gefäßerkrankungen wie Cholesterin, Bluthochdruck, Diabetes und Zigarettenkonsum. Doch jüngst haben Forschungsergebnisse Zweifel an dieser Hypothese genährt. Jetzt zeigt eine Studie: Nicht der Lebenswandel, sondern das Erbgut bestimmt, wie stark die Herzklappen verkalken. Dies berichten Aachener Forscher um Jan R. Ortlepp in der jüngsten Ausgabe des renommierten European Heart Journal.

Das Team aus Medizinern, Genetikern und Chemikern der RWTH Aachen untersuchte 187 Patienten samt ihren tiefgefrorenen Herzklappen. Diese waren – da mehr oder weniger stark verkalkt – durch künstliche oder biologische Klappen ersetzt worden. Die ausrangierten Bioventile nahmen die Forscher zunächst mit Röntgenstrukturanalyse und Atomabsorptionsspektroskopie unter die Lupe. So bestimmten sie erstmals das genaue Ausmaß und die Qualität der Verkalkung.

Erbanlagen entscheidend

Die Verkalkungssubstanz entpuppte sich als eine dem Zahnschmelz ähnliche Form von Calciumphosphat. Dabei überraschte die Qualität des Biominerals: „Derart gut gebaute Kristalle wachsen im Labor nur unter Extrembedingungen – bei Temperaturen von einigen Hundert Grad Celsius“, so der Chemiker Richard Dronskowski. Als die Forscher das Ausmaß der Verkalkung ermittelten, stießen sie auf ein erstes Indiz für den Einfluss der Gene: Auf männlichen Herzklappen fand sich fünf Prozent mehr Calciumphosphat als auf weiblichen.

Nun konzentrierte sich das RWTH-Team auf drei Gene mit bestimmten Funktionen: Eines beeinflusst Entzündungsvorgänge, ein zweites steuert die Immunantwort auf Viren und das dritte lässt knochenbildende Zellen wachsen. Bei diesem Gen-Trio hatten sich Verdachtsmomente ergeben, denen die Forscher jetzt per DNA-Analyse nachgingen. Mit Fragebögen und medizinischen Tests erkundeten sie außerdem Risikofaktoren und Gewohnheiten der Patienten.

Rauchen ohne Einfluss

Das Ergebnis erhärtete den Verdacht, den die Forscher gegen die Gene hegten: Bestimmte Varianten und Kombinationen der drei Erbanlagen führten zu einer deutlich stärkeren Herzklappenverkalkung als andere. Cholesterin, Blutdruck, Blutzucker und Rauchen hatten dagegen keinen Einfluss. Jan R. Ortlepp sieht die klassischen Risikofaktoren allerdings noch nicht gänzlich entlastet: „Wir haben ja nur Patienten untersucht, bei denen bereits eine Verkalkung diagnostiziert wurde. Es ist durchaus denkbar, dass die Risikofaktoren die Erkrankung auslösen, aber nicht ihren Verlauf beeinflussen.“

Die Studie beantwortet indes genau die Frage, wovon das spätere Krankheitsgeschehen abhängt, sobald es einmal in Gang gekommen ist. Die Ergebnisse aus Aachen beflügeln deshalb die Suche nach Medikamenten, die den Verkalkungsprozess bremsen oder gar stoppen könnten. Für die zumeist älteren Betroffenen wäre dies hilfreich. Denn mit der Echokardiografie ist eine schonende Diagnose des Frühstadiums möglich – viele Jahre, bevor die Krankheit lebensbedrohlich wird.

(idw – Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 18.03.2004 – AHE)