Die Rolle von Darmdysbiose und mikrobiellen Metaboliten in der Pathogenese und Progression der Herzinsuffizienz

• Antragsteller: Professor Dr. Norbert Frey; Privatdozent Ashraf Rangrez, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Kardiologie, Angiologie ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497206288

Herzinsuffizienz (HI) wird derzeit als eine Multisystemerkrankung betrachtet, und chronische Entzündungen werden als ein wichtiger Faktor angesehen, der dazu beiträgt. Veränderungen in der Zusammensetzung des Darmmikrobioms ("Darmdysbiose") und die Translokation von mikrobiellen Toxinen/Stoffwechselprodukten in den Blutkreislauf wurden kürzlich mit der Pathogenese der HI in Verbindung gebracht. Daher hat das Konzept der Modulation der Zusammensetzung des Darmmikrobioms mit dem Ziel, die systemische Entzündung zu reduzieren und dadurch die HI-Progression zu verbessern, in der wissenschaftlichen Gemeinschaft großes Interesse geweckt. Allerdings gibt es noch einige Herausforderungen, da die Kernmikrobiota, die mit HI in Verbindung gebracht wird, aufgrund der bisher typischerweise kleinen monozentrischen Studien mit heterogener Methodik noch nicht universell etabliert ist. Außerdem fehlt eine systematische Korrelation von Mikrobiom und Metabolom als resultierendes phänotypisches Readout bei HI. Es besteht daher ein dringender Bedarf, größere Patientenkohorten zu konstituieren, um ein Kern-Darm-Mikrobiom bei HI-Patienten zu etablieren. Dies würde es erlauben, zu untersuchen, ob es eine universelle Korrelation zwischen dem Darmmikrobiom und der Pathogenese der HI gibt, was die "Darm-Hypothese" der HI begründen würde. In dem vorgeschlagenen Projekt gehen wir ausgehend von eigenen Vordaten davon aus, dass eine maladapative Zusammensetzung des Darmmikrobioms existiert, welche einen relevanten Einfluß auf die Pathogenese und das Fortschreiten der Herzinsuffizienz nehmen kann. Darüber hinaus könnten spezifische Merkmale der Darmmikrobiota und ihre im Blut nachweisbaren Metaboliten potenziell klinische nützliche Biomarker für die Prognose und Prävention der Herzinsuffizienz darstellen. Wir denken, dass umfassende mechanistische Studien wie die hier vorgeschlagene erforderlich sind, um die direkten Auswirkungen veränderter Darmmikrobiota auf die Herzinsuffizienz zu identifizieren und die damit verbundenen Pathomechanismen zu entschlüsseln. Darüber hinaus könnte die Analyse von experimentellen Mausmodellen der Darmdysbiose und Patientenkohorten es uns ermöglichen, erste Ansätze einer verbesserten Therapie und Prävention zu identifizieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen