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Dem „metabolischen Fingerabdruck“ auf der Spur

Neue Forschungsergebnisse zu Stoffwechselprozessen bei HFpEF

Herzinsuffizienz-Forschung: Stoffwechselprozesse besser verstehen – für neue Behandlungsformen und Präventionsstrategien 

Was passiert im Herzen von Patient:innen mit Herzschwäche mit erhaltener Pumpfunktion (HFpEF) – und wie lässt sich dieses Wissen für neue Therapien nutzen?

Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Gabriele Schiattarella vom DHZC hat darauf jetzt wichtige Antworten gefunden: Im Herzmuskel von HFpEF-Patient:innen zeigt sich ein ganz typisches Muster im Stoffwechsel, das sich von dem bei Adipositas unterscheidet – eine Art „metabolischer Fingerabdruck“. Das bedeutet: Bestimmte Stoffwechselprozesse laufen anders ab als in gesunden Herzen oder bei anderen Formen der Herzinsuffizienz.

Um das herauszufinden, haben die Forschenden modernste Analyseverfahren menschlicher Herzbiopsien eingesetzt. 

Foto: Stiftung Deutsches Herzzentrum / Tian_Sthr

Ein Wissenschaftler in einem Labor trägt Schutzkleidung und Handschuhe. Vor ihm steht ein Waage mit einer Flasche orangefarbener Flüssigkeit. Neben der Waage befinden sich verschiedene Testbehälter und Reagenzgläser auf einem Tisch.
Ein Wissenschaftler in einem Labor trägt Schutzkleidung und Handschuhe. Vor ihm steht ein Waage mit einer Flasche orangefarbener Flüssigkeit. Neben der Waage befinden sich verschiedene Testbehälter und Reagenzgläser auf einem Tisch.

Um das herauszufinden, haben die Forschenden modernste Analyseverfahren menschlicher Herzbiopsien eingesetzt. 

Foto: Stiftung Deutsches Herzzentrum / Tian_Sthr

Sie haben verschiedene Ebenen gleichzeitig untersucht – darunter Lipide, Proteine und Stoffwechselprodukte. Dieser umfassende Ansatz (auch „Multi-Omics“ genannt) ermöglicht es, ein besonders genaues Gesamtbild der Vorgänge im Herzgewebe zu erhalten.

Die Ergebnisse zeigen: Obwohl die Verarbeitung von Fetten im Herzen weitgehend normal bleibt, ist der Zuckerstoffwechsel gestört. Gleichzeitig sammeln sich bestimmte Stoffwechselprodukte an, und es gibt Hinweise darauf, dass dem Herzen Energie fehlt. Diese Veränderungen hängen eng damit zusammen, wie stark sich die Struktur des Herzens verändert und wie schwer die Erkrankung verläuft.

Die Studie verdeutlicht, dass diese Stoffwechselveränderungen nicht einfach eine Folge von Adipositas sind. HFpEF – die häufigste Form der Herzschwäche – ist vielmehr eine eigenständige Erkrankung mit spezifischen molekularen Eigenschaften. Damit rücken neue therapeutische und präventive Optionen in den Fokus; insbesondere Behandlungen, die gezielt in den Stoffwechsel des Herzens eingreifen.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Stoffwechselwege mögliche Ansatzpunkte für Therapien sind", erklärt Prof. Gabriele Schiattarella.

Foto: Stiftung Deutsches Herzzentrum / Tian_Sthr

Ein Mann mit kurzen, dunklen Haaren trägt eine Brille und einen weißen Laborkittel. Er schaut in die Kamera und steht in einem modernen Labor mit Regalen im Hintergrund.
Ein Mann mit kurzen, dunklen Haaren trägt eine Brille und einen weißen Laborkittel. Er schaut in die Kamera und steht in einem modernen Labor mit Regalen im Hintergrund.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Stoffwechselwege mögliche Ansatzpunkte für Therapien sind", erklärt Prof. Gabriele Schiattarella.

Foto: Stiftung Deutsches Herzzentrum / Tian_Sthr

„Dazu gehören vor allem die Verbesserung des Glukosestoffwechsels im Herzen sowie die Verringerung schädlicher Nebenprodukte. Dies könnte den Weg für gezieltere Behandlungen und frühzeitige Präventionsstrategien bei HFpEF ebnen.“

Die Ergebnisse wurden jetzt in der internationalen Fachzeitschrift der European Society of Cardiology (ESC), Cardiovascular Research, veröffentlicht.

Foto: Stiftung Deutsches Herzzentrum / Tian_Sthr

Vier Personen in Laborkleidung stehen in einem Labor. Ein Mann mit Brille erklärt etwas, während zwei andere Personen aufmerksam zuhören. Im Hintergrund ist ein Tisch mit Laborgeräten zu sehen. Alle wirken in einer professionellen und konzentrierten Arbeitsatmosphäre.
Vier Personen in Laborkleidung stehen in einem Labor. Ein Mann mit Brille erklärt etwas, während zwei andere Personen aufmerksam zuhören. Im Hintergrund ist ein Tisch mit Laborgeräten zu sehen. Alle wirken in einer professionellen und konzentrierten Arbeitsatmosphäre.

Die Ergebnisse wurden jetzt in der internationalen Fachzeitschrift der European Society of Cardiology (ESC), Cardiovascular Research, veröffentlicht.

Foto: Stiftung Deutsches Herzzentrum / Tian_Sthr

Prof. Gabriele Schiattarella ist W2-Professor für Kardiometabolische Erkrankungen am DHZC und forscht am Friede Springer Cardiovascular Prevention Center. Die Stiftung Deutsches Herzzentrum unterstützt seine Professur. Am Max Rubner Center der Charité und am Max Delbrück Center untersucht der Wissenschaftler mit seinem Team die Rolle metabolischer Veränderungen bei der Entstehung verschiedener Herzinsuffizienzformen und weiterer Erkrankungen. Er ist stellvertretender Sprecher des Sonderforschungsbereichs SFB 1470, der zum Ziel hat, die Therapie von HFpEF zu verbessern.