Studie zur Herzklappenverkalkung: Nicht der Lebenswandel, das Erbgut ist schuld

RWTH-Team untersuchte 187 Patienten samt ihren tiefgefrorenen Herzklappen – jetzt präsentiert es die Ergebnisse im European Heart Journal

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.

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.

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.

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.

i.A. Thomas Früh

Ansprechpartner:

Dr. med. Jan R. Ortlepp
Medizinische Klinik I
AG molekulargenetische Kardiologie
Universitätsklinikum der RWTH Aachen
Pauwelsstrasse 30
52057 Aachen
Telefon 0241 / 80 – 88660 oder -82414 oder 0241 / 800 (von dort anfunken lassen)
E-Mail jrortlepp@ukaachen.de

Prof. Dr. rer. nat. Richard Dronskowski
Institut für Anorganische Chemie der RWTH Aachen
Professor-Pirlet-Straße 1
52056 Aachen
Telefon 0241 / 80 93642
E-Mail drons@HAL9000.ac.rwth-aachen.de

Quelle: European Heart Journal. The amount of calcium-deficient hexagonal hydroxyapatite in aortic valves is influenced by gender and associated with genetic polymorphisms in patients with severe calcific aortic stenosis. 2004, Volume 3, Pages 512-520.

Zusendung der Studie auf Anfrage:
Telefon 0241 / 80 – 94328
E-Mail thomas.frueh@zhv.rwth-aachen.de