Forscher haben ein bisher unbekanntes Gen entdeckt, das mit der Ansammlung von Kalzium in den Herzkranzgefäßen zusammenhängt, einem Vorboten künftiger Herzerkrankungen. Sie fanden heraus, dass bestehende Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel auf einige dieser Gene abzielen könnten, was möglicherweise neue Möglichkeiten zur Vorbeugung von koronaren Herzkrankheiten bieten könnte.
Die koronare Herzkrankheit ist eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität in Industrieländern. Die Hauptursache ist Arteriosklerose, die Bildung von Plaque an den Arterienwänden. Unter Koronararterienverkalkung (CAC) versteht man das Vorhandensein von Kalzium in den Koronararterien, die den Herzmuskel mit Blut versorgen, und ist ein frühes Anzeichen einer koronaren Herzkrankheit.
Obwohl die Erblichkeit der Koronararterienverkalkung auf 30 bis 40 % geschätzt wird, wurden bislang nur wenige ursächliche Gene identifiziert. Daher untersuchten Forscher der University of Virginia Health erneut die genetischen Faktoren, die die Verkalkung der Koronararterien beeinflussen.
„Die Verkalkung der Koronararterien spiegelt die Anhäufung lebenslanger Exposition von Blutgefäßen gegenüber Risikofaktoren wider“, sagte Clint Miller, einer der korrespondierenden Autoren der Studie. „Während Studien vor mehr als einem Jahrzehnt eine Handvoll Gene identifizierten, wurde klar, dass größere und vielfältigere Studien notwendig wären, um mit der Identifizierung der zugrunde liegenden Wege für die Verkalkung der Koronararterien zu beginnen.“
Die Forscher führten die bislang größte Metaanalyse genomweiter Assoziationsstudien (GWAS) durch und untersuchten dabei Daten von 26.909 Personen europäischer und 8.867 Personen afrikanischer Abstammung. Sie fanden 43 CAC-Kandidatengene an 11 verschiedenen Chromosomenstellen. Acht dieser Lokalisationen waren zuvor nicht mit CAC assoziiert und fünf waren nicht mit koronarer Herzkrankheit verbunden.
Eines der gefundenen Gene, ENPP1, ist bei einer seltenen Form der Arterienverkalkung bei Säuglingen verändert. Die Forscher identifizierten auch Gene, die am Adenosin-Signalweg beteiligt sind, der bekanntermaßen die Arterienverkalkung hemmt. Um ihre Ergebnisse zu validieren, führten die Forscher genetische Studien an menschlichem Koronararteriengewebe und glatten Muskelzellen durch, die einen direkten genetischen Einfluss auf die Verkalkung und damit verbundene zelluläre Prozesse zeigten.
Die Forscher führten außerdem eine Druggability-Analyse an 11 Risikostandorten durch, um den potenziellen klinischen Einsatz von CAC-Kandidatengenen zu untersuchen. Die Studie ergab, dass mehrere CAC-bezogene Gene Ziele von Wechselwirkungen mit Arzneimitteln oder Nahrungsergänzungsmitteln wie Vitamin C und D sind, was eine Gelegenheit bietet, zu untersuchen, wie diese Verbindungen CAC fördern oder hemmen.
Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um herauszufinden, wie diese Gene und ihre Signalwege am besten angesteuert werden können. Die Forscher sagen jedoch, dass ihre Ergebnisse zu einer verbesserten Risikovorhersage und einer frühen therapeutischen Intervention führen könnten, um die Entwicklung einer koronaren Herzkrankheit zu verhindern.
„Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit zeigt die Leistungsfähigkeit der Metaanalyse in einem noch wenig untersuchten und klinisch relevanten Maße“, sagte Miller. „Wir freuen uns auf weitere Fortschritte bei der Umsetzung dieser vorläufigen Ergebnisse in klinische Anwendungen und auf die Identifizierung zusätzlicher Gene, die die Risikovorhersage in vielfältigeren Populationen verallgemeinern werden.“
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature Genetics veröffentlicht.