Lipidom‐Analyse bei EPA‐Medikation und akutem Myokardinfarkt

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Amin Polzin
• Fachliche Zuordnung: Kardiologie, Angiologie ; Analytische Chemie ; Biochemie ; Medizininformatik und medizinische Bioinformatik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 510844896

Hintergrund: Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) sind die häufigste Todesursache in der westlichen Welt. Der akute Myokardinfarkt (AMI) und konsekutive Herzinsuffizienz mit einer erheblichen Morbidität und Mortalität verbunden. Daher ist ihre sozioökonomische Bedeutung enorm. Das Ergebnis nach einem akuten Herzinfarkt wird durch die Heilung des Herzmuskels nach der interventionellen Reperfusion bestimmt. Thrombozyten spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Thrombosen und nachfolgenden Gefäßverschlüssen bei AMI. Außerdem sind sie an der Orchestrierung der postischämischen Myokardentzündung beteiligt. Hyperlipoproteinämie ist ein starker Risikofaktor für die Entwicklung von CVD. Andererseits ist die Rolle der ungesättigten Fettsäuren (PUFA) immer noch umstritten. Die REDUCE-IT-Studie hat gezeigt, dass die Omega-3-PUFA Icosapent-Ethyl (IPE), der Ethylester des bioaktiven Metaboliten Eicosapentaensäure (EPA), das kardiale Risiko bei mit Statinen behandelten Patienten mit stark erhöhten Triglyceriden signifikant reduziert. Im Gegensatz dazu führt ein hoher PUFA-Membrangehalt zu einem raschen lipidomischen Umbau der Zellmembranen und einer Hochregulierung von gesättigten Lipiden und Cholesterin. Dies könnte sich nachteilig auf das kardiovaskuläre System auswirken. Der Gehalt an PUFA-Membranen ist stark von der Ernährung, genetischen Faktoren und Begleiterkrankungen abhängig. In Vorarbeiten entdeckten wir einen neuartigen Mechanismus der PUFA-Supplementierung, der direkt und konkurrierend mit Arachidonsäure an der aktiven Stelle der COX-1 der Blutplättchen interagiert und dadurch die Reaktivität der Blutplättchen und die arterielle Thrombose verringert. Hypothese: Erhöhter EPA-Gehalt in der Thrombozytenmembran verbessert das Ergebnis nach einem Herzinfarkt durch die Interaktion von EPA mit AA auf der Ebene der Thrombozyten-COX1, was zu einer verringerten Entzündung und einer verbesserten Myokardheilung führt. Darüber hinaus werden wir in einer translationalen Pilotstudie bei STEMI-Patienten feststellen, dass der EPA-Membran-PUFA-Gehalt und die davon abgeleiteten Mediatoren mit der Myokardheilung nach STEMI in Verbindung stehen. Methodik: Mit In-vivo- und Ex-vivo-Nagetiermodellen soll die Wirkung einer PUFA-Supplementierung auf die Kardioprotektion untersucht werden. Zusätzlich wird eine translationale Pilotstudie an STEMI-Patienten durchgeführt. Multiomics-Ansätze werden angewandt, um Thrombozytenmembranen und signalgebende Lipidome in Maus- und Humanproben zu analysieren. Grad der Originalität: Die Anwendung von Omics-Tools für das persönliche Risikomanagement, basierend auf der Identifizierung und Vorhersage individueller Lipid-Biomarker in der Thrombozyten-Biologie während eines AMI und einer Ernährungsbehandlung, ist ein einzigartiger Ansatz. Vor allem aber werden die gewonnenen Datensätze und Berechnungsmodelle den Weg für Ernährungsinterventionen nach einem AMI ebnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Kooperationspartner: Professor Robert Ahrends, Ph.D.