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Molekularer Gefäßschutz

January 2019. Das Molekül MALAT1, eine long non-coding RNA, schützt vor Atherosklerose. Es dämmt entzündliche Vorgänge ein, die an der Bildung der riskanten Ablagerungen beteiligt sind.

Eine neue Studie, geleitet von Stefanie Dimmeler von der Goethe-Universität Frankfurt und dem DZHK-Standort RheinMain, hat herausgefunden, dass das Molekül MALAT1 davor schützt, dass sich eine Atherosklerose (sog. Gefäßverkalkung) entwickelt. Entdeckt haben die Wissenschaftler diese protektiven Eigenschaften des Moleküls in Mäusen, denen das Gen für MALAT1 fehlte.

Sebastian Cremer und Katharina Michalik aus der Arbeitsgruppe von Stefanie Dimmeler zeigten, dass MALAT1 schützt, indem es dafür sorgt, dass weniger Entzündungszellen in die geschädigte Gefäßstelle einwandern. Mäuse, denen MALAT1 fehlte, wiesen nicht nur größere Ablagerungen (Plaques) in der Aorta auf, sondern dort befanden sich auch mehr Entzündungszellen. Denn was landläufig als Gefäßverkalkung bezeichnet wird, ist nicht nur eine einfache Ablagerung. Vielmehr handelt es sich um einen komplexen Prozess, der damit beginnt, dass die Innenwand eines Blutgefäßes geschädigt ist. Dadurch wird eine Entzündungsreaktion ausgelöst. Zellen des Immunsystems, Entzündungszellen, wandern zu der verletzten Stelle und Zellen der glatten Muskulatur teilen sich vermehrt. Die Entzündungszellen fördern dabei nicht nur die Entwicklung eines Plaques, sondern führen auch dazu, dass er instabil wird und aufbricht. Wenn ein Plaque aufbricht, können Blutgerinnsel entstehen, die entweder die ohnehin schon verengte Stelle weiter verschließen oder mit dem Blut fortgeschwemmt werden und an anderer Stelle zum Gefäßverschluss führen können. Verschließt sich die Halsschlagader, so kann ein Schlaganfall entstehen. In den Gefäßen des Herzens lösen solche Verschlüsse einen Herzinfarkt aus.

Auch beim Menschen spielt MALAT1 eine wichtige schützende Rolle: Denn in krankhaften Ablagerungen an den Blutgefäßwänden von Patienten kam weniger MALAT 1 vor als in normalen gesunden Arterien. Außerdem war die MALAT1-Menge in Plaques von Patienten, die bereits einen Herzinfarkt oder Schlaganfall erlitten hatten, deutlich reduziert im Vergleich zu der Menge des Moleküls in Gefäßablagerungen von Patienten ohne Symptome. Dies konnte Co-Autor Lars Mägdefessel vom DZHK-Standort München in Proben aus der Halsschlagader von Patienten mit Atherosklerose nachweisen. „Eine erhöhte Menge von MALAT1 fördert anscheinend die Stabilität von Plaques, denn sie korreliert mit einer günstigen Prognose bei Patienten mit einer Gefäßverkalkung“, sagt Cremer.

MALAT1 ist eine sogenannte long non-coding (lnc) RNA. RNA entsteht, wenn die genetische Information (die DNA) abgelesen wird. Nicht-codierende (non-coding) RNA-Moleküle tragen keine Informationen für den Bau eines Proteins. Seit einigen Jahren weiß man, dass diese nicht-codierenden RNA-Moleküle keineswegs überflüssig sind, sondern dass sie wichtige regulatorische Funktionen übernehmen. Je nach Länge des RNA-Moleküls unterscheidet man dabei kurze, small non-coding (snc) RNAs und lange, long non-coding (lnc) RNAs. Aus vorherigen Arbeiten war bereits bekannt, dass die lncRNA MALAT1 in Entzündungszellen und Zellen der Blutgefäße häufig vorkommt und dass sie die Funktion von Zellen der glatten Muskulatur und des Endothels reguliert. „Deshalb wollten wir genauer untersuchen, welche Rolle MALAT1 im Körper spielt“, erläutert Cremer seinen Forschungsansatz.

Die aktuellen Ergebnisse lassen die Frankfurter Forscher nun hoffen, zur Entwicklung neuer Therapien beizutragen, die auf Ebene der RNAs ansetzen. Veränderungen in den Expressionsmustern von nicht-codierenden RNAs bei Atherosklerose wollen sie daher auch zukünftig noch weiter erforschen.

Das Deutsche Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) ist das größte nationale Zentrum zur Erforschung von Krankheiten des Herz-Kreislauf-Systems. Sein Ziel ist es, Ergebnisse aus der Grundlagenforschung schnellstmöglich in den klinischen Alltag zu überführen. Dazu vereint es exzellente Grundlagenforscher und klinische Forscher aus 30 Einrichtungen an sieben Standorten. Stefanie Dimmeler ist die stellvertretende Sprecherin des Standortes Rhein-Main.

Link zur Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung DZHK

 

Contact:
Stefanie Dimmeler, Institute for Cardiovascular Regeneration, Centre of Molecular Medicine, Goethe University, Frankfurt/Main, Germany, e-mail Dimmeler@em.uni-frankfurt.de

Publication:
Cremer S, Michalik KM, Fischer A, Pfisterer L, Jaé N, Winter C, Boon RA, Muhly-Reinholz M, John D, Uchida S, Weber C, Poller W, Günther S, Braun T, Li DY, Maegdefessel L, Matic Perisic L, Hedin U, Soehnlein O, Zeiher A, Dimmeler S (2018) Hematopoietic deficiency of the long non-coding RNA MALAT1 promotes atherosclerosis and plaque inflammation. Circulation: first published online 28 November 2018. http://dx.doi.org/10.1161/circulationaha.117.029015