Volltextsuche über das Angebot:

10 ° / 9 ° Regenschauer

Navigation:
Göttinger Forscher machen Herz-Signale sichtbar

Licht im Herz Göttinger Forscher machen Herz-Signale sichtbar

Einem Forscherteam der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) ist es gelungen, die Signale am schlagenden Herzen sichtbar zu machen. Das gelang, weil die Herzforscher eine Methode weiterentwickelten, die ursprünglich zur Darstellung der elektrischen Aktivität von Nervenzellen verwendet wurde.

Voriger Artikel
Festakt zur Wiedereröffnung der Georgia Augusta vor 70 Jahren
Nächster Artikel
Göttinger Entwicklungsbiologen finden Spinnen-Gen

Darstellung der in Lichtsignale übersetzten Herzmuskelzellaktivität: Schematische Darstellung des in die Zellmembran inserierten Biosensors (VSFP2.3) mit Abbil-dung der Cyan und Gelb fluoreszie-renden Signale in Herzmuskelzel-len sowie der über schnelle Kame-rasysteme aufgezeichneten gegen-läufigen Änderung der Fluores-zenzsignale im Rahmen eines regulären Herzzyklus.

Quelle: UMG/Zimmermann

Göttingen. Elektrische Signale im Herzen regulieren dessen Pumptätigkeit. Neue Details über die genauen Abläufe könnten helfen, unter anderem Herzrhythmusstörungen besser zu verstehen und zu behandeln. Doch eine Beurteilung der elektrischen Aktivität des Herzens über optische Verfahren galt bisher als schwierig, weil das Herz kontinuierlich schlägt.

„Wir haben eine Methode weiterentwickelt, die ursprünglich zur Darstellung der elektrischen Aktivität von Nervenzellen verwendet wurde“, sagt Prof. Wolfram Hubertus Zimmermann, Direktor des UMG-Instituts für Pharmakologie und Senior-Autor der Publikation. Grundsätzlich ist es seit längerer Zeit möglich, die elektrische Aktivität von Zellen in Kultur mithilfe von spannungsempfindlichen Farbstoffen aufzuzeichnen. Diese Farbstoffe senden Licht abhängig vom Memb-ranpotenzial der Zelle aus. Ein Problem für Anwendungen in lebenden Organismen: Die Farbstoffe sind oft giftig. Dazu kommt, dass die Aufnahmen am schlagenden Herzen durch dessen kontinuierliche Bewegung in der Regel „verwackeln“ beziehungsweise unscharf sind.

Ein fluoreszierendes Protein, ein sogenannter Spannungssensor, sendet Licht aus, wenn Herzmuskelzellen elektrisch erregt werden. Die Forscher um Prof. Zimmermann haben erstmals Mäuse genetisch so verändert, dass diese einen nicht-giftigen, spannungsempfindlichen Sensor in den Herzmuskelzellen ausbilden. Mit hochauflösenden Kamerasystemen und optischen Lichtleitern lässt sich auf diese Weise ein Kardiogramm der elektrischen Erregung im schlagenden Herzen erstellen.

„Durch die spezifische Verortung des Spannungssensors in der Zellmembran lassen sich detaillierte Struktur-Funktionsanalysen von Vorgängen in akut- und chronisch kranken Herzmuskelzellen durchführen“, sagt Mei-Ling Chang Liao, Institut für Pharmakologie der UMG, und Erstautorin der Publikation. „Unsere Ergebnisse zeigen erstmalig einen Weg auf, wie eine Bewertung von Herzmuskelentwicklung und Herzfunktion auf minimal-invasive Weise möglich wird.“

Über experimentelle Simulationen konnten die Forscher zudem nachweisen, dass sich der von ihnen entwickelte Ansatz auch in menschlichen Zellen anwenden lässt.

jes/eb

Voriger Artikel
Nächster Artikel
Ausstellung „on/off“ über den Nobelpreis in der Alten Mensa Göttingen