Frühe myokardiale Dysfunktion in der Entwicklungsbiologie des Herzens und ihre Bedeutung bei der Genese von konotrunkalen Herzfehlern unter Berücksichtigung der genetischen Expressionsmuster von verschiedenen myokardialen Markern

• Applicant: Professor Dr. Talat Mesud Yelbuz
• Subject Area: Pediatric and Adolescent Medicine
• Term: from 1999 to 2001
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5226106

Angeborene Herzmissbildungen sind die häufigsten angeborenen Fehlbildungen beim Menschen und treten bei knapp 1% aller lebendgeborenen Kinder auf. Aber gleichzeitig sind sie auch mit der ungünstigsten Prognose belastet. Viele der angeborenen Herzfehler sind heute der Korrektur bzw. Langzeitpalliation zugänglich. Trotz dieser bedeutenden Entwicklungen in der Therapie versterben immer noch viele Patienten nach herzchirurgischen Korrektureingriffen auf Grund von Störungen der Myokardfunktion.Die meisten angeborenen Herzfehler entstehen während der frühen Entwicklung des Herzens im Mutterleib. Die Gestaltbildung und die Funktionsentwicklung der frühen Herzanlage erfolgen parallel zueinander. Bereits mit acht Wochen ist die vorgeburtliche Periode der Herzentwicklung abgeschlossen und das Herz voll ausgebildet. Normalerweise hat eine Herzkammer nur eine Ausflusszone bzw. -bahn. Für die linke Herzkammer ist das die Körper- (Aorta), für die rechte Kammer die Lungenschlagader (Pulmonalarterie).Herzfehler im Bereich des Ausströmungsteils des Herzens (sog. Konotrunkus) umfassen eine große Kategorie von angeborenen Defekten und kommen bei Kindern in relativ hoher Häufigkeit vor. Entwicklungsgeschichtlich wird unter Konotrunkus ein klar definierbares, eigenständiges Segment der frühen Herzentwicklung verstanden, welches ursprünglich als Ausflusssegment für beide Kammern angelegt ist. Die konotrunkalen Herzfehlbildungen gehen im Mutterleib und nach der Geburt, auch nach herzchirurgischen Eingriffen, mit dem höchsten Todesrisiko einher, so dass es unumgänglich und zwingend erscheint, dass wir die Genese dieser Defekte verstehen. Um dieses Risiko zu reduzieren, liegt es nahe, die Prozesse in der frühen Herzentwicklung zu untersuchen, die einer solchen Fehlbildung zu Grunde liegen. Dieses Forschungsprojekt hat zum Ziel, die Ursachen einer angeborenen Rechtsverlagerung (Dextroposition) der Aorta durch verschiedene experimentell produzierbare konotrunkale Herzfehler zu ermitteln. Die vorgeburtliche Rechtsverlagerung der Aorta führt später zu bekannten Herzfehlern wie z.B. Fallot´sche Tetralogie (TOF) bzw. "double outlet right ventricle (DORV)". Bei der Fallot´schen Tetralogie wird u.a. die Aorta so nach rechts verschoben, dass sie auf der Kammerscheidewand reitet; bei der sog. "double outlet right ventricle" entspringen die beiden grossen Arterien (Lungen- und Körperschlagader) ganz oder zum Teil von der morphologisch rechten Kammer.Dem Forschungsprojekt liegt die Hypothese zu Grunde, dass eine früh gestörte Entwicklung des Herzmuskels während der frühen Herzschleifenbildung (Schleifenphase der frühen Herzentwicklung, in der der zunächst gerade Herzschlauch - normalerweise - nach rechts gebogen und das Herz nach weiteren Anpassungsvorgängen zum vierkammerigen Organ ungestaltet wird) zur ungenauen Stellung des arteriellen Gefäßstamms der Ausflussbahn führt und somit die Rechtsverlagerung der Aotra bedingt.Die geplanten Experimente werden bei Hühnerembryonen durchgeführt, da hier einerseits Modelle zur Rechtsverlagerung der Aorta verfügbar sind, andererseits die Herzmuskelfunktion mit entsprechenden Methoden relativ einfach beurteilt werden kann. Neben den Untersuchungen zum Ablauf der Herzschleifenbildung sind die Ziele des Forschungsvorhabens den Verkeilungsprozess der Aorta zwischen den rechts- und linksseitigen Klappen der Herzkammern während der normalen Herzentwicklung zu definieren sowie diesen wichtigen Schritt der frühen Herzentwicklung in drei experimentellen Modellen mit Rechtsverlagerung der Aorta zu vergleichen.Nur durch Verständnis dieser Prozesse und ihrer Ursachenzusammenhänge,wird man in Zukunft vielleicht in der Lage sein, diese Defekte zu vermeiden bzw. das Wiederholungsrisiko dieser Herzfehler zu reduzieren.

• DFG Programme: Research Fellowships