Genentdeckungen unter den Top 10 der Forschungsfortschritte bei Herzkrankheiten und Schlaganfall für 1999

Genentdeckungen unter den Top 10 der Forschungsfortschritte bei Herzkrankheiten und Schlaganfall für 1999
Genentdeckungen unter den Top 10 der Forschungsfortschritte bei Herzkrankheiten und Schlaganfall für 1999
Anonim

DALLAS, 30. Dez. - Vier wichtige Genentdeckungen führen die Liste der 10 wichtigsten Forschungsfortschritte bei Herzkrankheiten und Schlaganfällen im Jahr 1999 an, sagt Lynn Smaha, M.D., Ph.D., Präsidentin der American Heart Association.

Weitere Top-10-Fortschritte sind das erste Wachstum einer kompletten Herzklappe im Labor, Roboter-Bypass-Chirurgie, eine neue Verwendung für ein altes Medikament, neue Medikamente zur Behandlung von Schlaganfällen und die Anerkennung von Diabetes als Hauptrisiko für Herzkrankheit und Schlaganfall.

Die erstmals 1996 erstellte jährliche Liste hebt die Errungenschaften in der Grundlagen- und klinischen Forschung hervor, die möglicherweise den größten Einfluss auf die Verbesserung der Prävention und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben, der Todesursache Nr. 1 der Nation.

1. Die Suche nach einem Bluthochdruck-Gen vorantreiben

Hoher Blutdruck betrifft rund 50 Millionen Amerikaner und erhöht ihr Risiko für Herzinfarkt und Schlaganfall. Die Entdeckung eines Gens, das ein Protein namens Mineralocorticoid-Rezeptor bildet, hat Forschern geholfen, die Ursache einer erblichen Form von Bluthochdruck bei Kindern zu verstehen. Dieser Befund wurde auf der 53. High Blood Pressure Research Conference der American Heart Association veröffentlicht.

Forscher entdeckten eine Mutation bei einem 15-jährigen Patienten mit schwerem Bluthochdruck. Sie untersuchten 19 nahe Verwandte, von denen bei acht vor dem 20. Lebensjahr Bluthochdruck diagnostiziert worden war. Die acht mit früh einsetzendem Bluthochdruck trugen alle die Mutation; die anderen 11 nicht.

Das Protein ist ein Hauptregulator für den Umgang des Körpers mit Salz. Die Mutation lässt den Rezeptor in der „Ein“-Position stecken. Dies führt dazu, dass die Niere zu viel Salz zurückhält, was letztendlich zu Bluthochdruck führt.Diese Entdeckung erweitert die Liste der Gene, die entweder hohen oder niedrigen Blutdruck verursachen.

2. Gene aufspüren, die Babys das Herz brechen

Angeborene Herzfehler, oft das Ergebnis mutierter oder fehlender Gene, bleiben die Haupttodesursache für Säuglinge in der westlichen Welt im ersten Lebensjahr. Forscher haben jetzt ein Gen identifiziert, das wahrscheinlich zu den angeborenen Herzfehlern im Zusammenhang mit dem DiGeorge-Syndrom beiträgt, einer häufigen Erkrankung, die durch Herz- und Gesichtsfehler gekennzeichnet ist (Science, 19. Februar 1999).

Forscher testeten 182 Patienten mit DiGeorge-Syndrom und stellten fest, dass ihnen allen ein Gen namens UFD1 fehlte. Als das Team 100 gesunde Personen testete, die nicht mit den Patienten verwandt waren, hatten alle das Gen.

Der Entdeckung von UFD1 folgte die Identifizierung anderer Gene, darunter einige, die an der Bildung eines normalen Herzens beteiligt sind (Science, 3. Juli 1998). Diese Ergebnisse – zusammen mit zukünftigen Entdeckungen anderer Gene, die für missgebildete Herzen verantwortlich sind – versprechen die Entwicklung von Interventionen, die viele Todesfälle verhindern könnten.

3. Schnelle Antworten auf schwierige Fragen zu fehlerhaften Genen

Zu verstehen, wie ein fehlerhaftes Gen Krankheiten verursacht, ist der Schlüssel zur Vorbeugung und Behandlung. Mikroarrays, Mikrochips, die Tausende von DNA-Stücken enth alten, können Gene bei Personen mit Erbkrankheiten schnell untersuchen. In einem als Hybridisierung bezeichneten Prozess kombinieren Forscher die Microarray-DNA mit Patienten-DNA, die mit radioaktiven oder fluoreszierenden Tags (Sonden) markiert wurde, um fehlende oder mutierte Gene aufzudecken. Mit diesem Wissen können Wissenschaftler neue diagnostische Tests und Medikamente entwickeln. Auf den 72. wissenschaftlichen Sitzungen der American Heart Association berichteten Forscher über die Verwendung von Microarray-Analysen zum Nachweis eines Gendefekts, der für die Tanger-Krankheit verantwortlich ist – eine Entdeckung mit Auswirkungen, die weit über die ungewöhnliche Erkrankung hinausgehen. Patienten aus Tanger haben einen gefährlich niedrigen HDL-Spiegel, das „gute“Cholesterin, und ein hohes Herzinfarktrisiko. Ihre Blutgefäßwände pumpen überschüssiges Cholesterin nicht aus, um es vom Körper zu entfernen.

Nach der Analyse von 60.000 Genen von Tangier-Patienten verknüpften die Wissenschaftler die Krankheit mit einem Gen namens ABC1. Als sie das Protein, das das Gen bildet, zu im Labor gezüchteten Zellen hinzufügten, gaben die Zellen deutlich mehr Cholesterin aus. Dieser Befund könnte zu Medikamenten führen, mit denen nicht nur Tanger-Patienten behandelt werden, sondern auch Millionen anderer mit gefährlich niedrigem HDL-Spiegel (Journal of Clinical Investigation, 104: R25-R-31, 1999).

4. Eine „atemberaubende“Entdeckung für Herzpatienten

Myokardiale „Betäubung“– stark geschwächte Kontraktionen des Herzens, die die durch den Körper gepumpte Blutmenge einschränken – kann Menschen treffen, die einen Herzinfarkt erleiden oder sich einer Herzoperation unterziehen. Innovative Tierversuche haben frühere Spekulationen bestätigt, dass myokardiale Betäubung das Ergebnis einer spezifischen molekularen Veränderung ist.

Bei den 72. wissenschaftlichen Sitzungen berichteten Forscher, dass myokardiale Betäubung auf eine Abnormalität von Troponin I zurückzuführen ist, einem Protein, das für die ordnungsgemäße Kontraktion des Herzmuskels von entscheidender Bedeutung ist.Wissenschaftler zeigten einen Zusammenhang zwischen Betäubung und einem teilweisen Abbau von Troponin I, indem sie eine Linie von Tieren züchteten, bei denen ein defektes Troponin-I-Gen in ihr eigenes Gen eingefügt wurde. Die Mäuse mit dem veränderten Gen entwickelten eine myokardiale Betäubung.

Die Entdeckung könnte schließlich zu neuen Medikamenten führen, die myokardiale Betäubung verhindern oder rückgängig machen können.

5. Wachsende Ersatzteile für beschädigte Herzen

Es mag wie etwas aus "Star Wars" oder "Star Trek" klingen, aber es ist Wissenschaft. Forscher haben damit begonnen, Herzklappen im Labor zu züchten.

Herzklappen regulieren den Blutfluss aus den Pumpkammern des Herzens. Nicht funktionierende Ventile können zu schweren Behinderungen oder zum Tod führen. Chirurgen haben beschädigte Klappen entweder durch mechanische Vorrichtungen oder durch speziell behandelte und konservierte Schweineklappen ersetzt, die beide potenzielle Nachteile haben.

Unter Verwendung einer Technologie namens Tissue Engineering berichtete ein Forscherteam auf der 72. wissenschaftlichen Sitzung, dass es die ersten vollständigen In-vitro-Herzklappen gezüchtet und sie in Schafe implantiert hatte, mit vielversprechenden ersten Ergebnissen.Das Team verwendete autologe Zellen, also Zellen, die aus den Blutgefäßwänden der Empfängerschafe stammen, um dreiblättrige Pulmonalklappen in einem Gerät mit einer Kammer zu züchten, die den Blutfluss im Körper simuliert. Die Trileaflet-Klappe regelt den Blutfluss zwischen der rechten Herzkammer und den Blutgefäßen, die zu den Lungen führen. Sechs der Klappen wurden in Schafe implantiert und funktionierten zum Zeitpunkt des Berichts fünf Monate lang gut.

6. Diabetes gilt als Hauptrisikofaktor für Herzkrankheiten und Schlaganfälle

Die American Heart Association hat Diabetes auf den Status von Zigarettenrauchen, Bluthochdruck, hohem Cholesterinspiegel, Fettleibigkeit und Bewegungsmangel als wichtigsten modifizierbaren Risikofaktor für Herzkrankheiten und Schlaganfälle gehoben.

Diabetes betrifft etwa 10,3 Millionen Amerikaner, von denen 90 bis 95 Prozent Typ-II-Diabetes haben. Weitere 5,4 Millionen leiden schätzungsweise an nicht diagnostiziertem Diabetes. Eine in der Ausgabe vom 7. September 1999 von Circulation: Journal of the American Heart Association veröffentlichte wissenschaftliche Erklärung stellte fest, dass die Inzidenz von Typ-II-Diabetes weiterhin zunimmt.Die Typ-II-Form ist mit Fettleibigkeit, Bewegungsmangel und Genen verbunden.

Menschen mit Diabetes haben im Vergleich zu Menschen ohne Diabetes ein dreifaches oder höheres Risiko, an einem Herzinfarkt, Schlaganfall, Herzversagen oder einer Nierenerkrankung zu sterben. Die Erklärung forderte die Amerikaner auf, ihr Risiko, an Diabetes zu erkranken, durch regelmäßige Bewegung und Gewichtskontrolle zu senken.

7. Neue HOFFNUNG für ein altes Medikament

Die HOPE-Studie (Heart Outcomes Prevention Evaluation) gab Ärzten Hoffnung, die nach wirksameren Wegen suchen, um das Risiko kardiovaskulärer Todesfälle zu verringern.

In einer internationalen Studie mit 9.541 Herz- und Diabetespatienten entdeckten Forscher, dass Ramipril, ein Medikament, das seit langem zur Senkung des Bluthochdrucks eingesetzt wird, auch das Risiko von Herzinfarkten, Schlaganfällen und anderen kardiovaskulären Todesfällen senken kann bei Personen mit hohem Risiko für diese Ereignisse – auch bei normalem Blutdruck. Der Befund wurde auf den 72. Wissenschaftlichen Tagungen gemeldet.

Ramipril gehört zu einer Familie von Arzneimitteln, die als ACE-Hemmer bezeichnet werden. Obwohl ursprünglich als blutdrucksenkendes Medikament entwickelt, haben ACE-Hemmer mehrere Schutzwirkungen, zu denen der Schutz der Gefäßwand und entzündungshemmende Eigenschaften gehören. Diese Ergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten zur Prävention von Atherosklerose.

HOPE-Forscher verglichen auch Vitamin E, ein Antioxidans, mit einem Placebo, um zu sehen, ob es bei der Vorbeugung von Herz-Kreislauf-Problemen wirksamer war. Das war es nicht.

8. Innovative Gerinnungshemmer helfen Schlaganfallopfern

Drei Stunden gelten als „das goldene Fenster“, das Zeitlimit für wirksame Ergebnisse von Gerinnungshemmern bei Schlaganfallpatienten. Aber eine Studie (PROACT II) mit rekombinanter Prourokinase, einem weiteren experimentellen Gerinnsellöser, ergab, dass das Medikament Patienten mit schweren Schlaganfällen helfen könnte, die durch Blockaden der mittleren Hirnarterie verursacht wurden – selbst wenn es sechs Stunden nach Beginn der Symptome verabreicht wurde. In einer anderen Studie, in der Forscher ein Gerinnsel auflösendes Medikament testeten, das aus dem Gift einer Grubenotter gewonnen wurde, fanden sie heraus, dass es die Chancen von Schlaganfallpatienten verbesserte, die körperlichen und geistigen Fähigkeiten wiederzuerlangen, die sie vor ihrem Schlaganfall hatten.In einer Studie mit 500 Personen erholten sich 42 Prozent der Patienten, denen das Medikament Ancrod innerhalb von drei Stunden nach ihren ersten Schlaganfallsymptomen verabreicht wurde, vollständig. Im Vergleich dazu erreichten nur 34 Prozent der Patienten, denen eine inaktive Substanz verabreicht wurde, eine vollständige Genesung. Die Ancrod-Patienten hatten jedoch ein größeres Risiko für Blutungen im Gehirn, 5 Prozent gegenüber 2 Prozent der Placebo-Gruppe.

Während die U.S. Food and Drug Administration die Medikamente nicht zugelassen hat, wecken die beiden Fortschritte Hoffnung auf neue Behandlungen für akute Schlaganfälle. Beide Studien wurden auf der 24. Internationalen Konferenz über Schlaganfall und Hirnkreislauf der American Heart Association vorgestellt.

9. Neue Hilfsmittel zur Erkennung von Koronarerkrankungen

Die Angiographie bleibt der "Goldstandard" für die definitive Diagnose der koronaren Herzkrankheit. Bei diesem Verfahren wird ein Katheter in eine Arterie eingeführt, bis zum Herzen vorgeschoben und ein Farbstoff injiziert. Röntgen-"Filme" des fließenden Farbstoffs zeigen Arterienverengungen, die einen Herzinfarkt auslösen könnten.Obwohl es von großem Nutzen ist, erfordert das Verfahren einen Krankenhausaufenth alt und kann Unbehagen und ein gewisses Risiko für die Patienten verursachen.

Zwei neue bildgebende Verfahren, genannt ultraschnelle CT und MRA (dreidimensionale koronare Magnetresonanz-Angiographie), bieten nicht-invasive Möglichkeiten, verstopfte Arterien zu erkennen. Das ultraschnelle CT macht schnelle Bilder und liefert eine sehr genaue Darstellung der Kalziummenge in den Koronararterien. Kalzium sammelt sich in den Plaques, Fettablagerungen, die den koronaren Blutfluss behindern und so Angina pectoris verursachen oder einen Herzinfarkt oder Schlaganfall auslösen können. Studien zeigen, dass die Technik ein gutes Maß für das Ausmaß der Koronarerkrankung ist und Ärzten helfen kann, ihre Behandlungen besser anzupassen. Die U.S. Food and Drug Administration genehmigte erstmals im November 1999 die klinische Anwendung der ultraschnellen CT-Angiographie.

MRA, ein zweiter nichtinvasiver Bildgebungstest, verwendet einen starken Magneten und Radiowellen, um detaillierte Bilder der Koronararterien zu liefern.Eine Studie, über die am 22. Juni im Circulation: Journal of the American Heart Association berichtet wurde, zeigte, dass die Ergebnisse der koronaren MRA denen der Röntgenangiographie ähnlich waren. Der Test dauert weniger als eine Stunde. Ein weiterer Vorteil der MRA besteht darin, dass sie auch zur Beurteilung der Herzanatomie und anderer Herzfunktionen verwendet werden kann, wodurch eine umfassende, nichtinvasive Herzuntersuchung ermöglicht wird.

10. Roboterchirurgie unterstützt Herzchirurgen

Die Bypass-Operation hat sich als lebensrettendes, aber invasives Verfahren erwiesen. Es erfordert das Aufsp alten der Brust und normalerweise das Anh alten des Herzens, um Blutgefäße an Ort und Stelle zu nähen, die Blut um eine oder mehrere blockierte Herzarterien transportieren können.

Erste Ergebnisse eines Roboterexperiments deuten darauf hin, dass eines Tages eine Bypass-Operation am schlagenden Herzen durch winzige Löcher durchgeführt werden könnte. US-Forscher, die das computergestützte Verfahren getestet haben, berichteten auf der 72. Wissenschaftlichen Sitzung, dass die ersten 15 behandelten Patienten keine Komplikationen im Zusammenhang mit dem Verfahren erlitten und ihre transplantierten Venen offen blieben.

Drei Löcher in der Brust ermöglichen das Einführen einer Licht-/Kameraeinheit und zweier Instrumente, die jeweils von separaten Roboterarmen geh alten werden. An einer Konsole sitzend manövriert der Chirurg Griffe in Form von mikrochirurgischen Instrumenten, die mit einem Computer verbunden sind. Der Computer steuert die von Robotern geh altenen Instrumente, die die Bewegungen des Chirurgen nachahmen. Ein großer Vorteil ist, dass der Computer jegliches Zittern der Hände des Chirurgen eliminieren kann, was die Technik möglicherweise für mikrochirurgische Operationen nützlich macht, die derzeit unmöglich sind.

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