(Wien, 20-04-2011) Eine Anfang April im Top-Journal „Circulation Research“ veröffentlichte Studie zeigt, dass Bluthochdruck über die weibliche Vererbungslinie weitergegeben werden kann. Eine Mutation im Genom der Mitochondrien wurde als Ursache identifiziert. Die an dieser Studie beteiligten ForscherInnen der MedUni Wien klärten den molekularen Mechanismus der Erkrankung.
WissenschafterInnen aus den USA, China und Österreich untersuchten in dieser internationalen Forschungsarbeit fünf Generationen einer chinesischen Großfamilie, in der Bluthochdruck sehr häufig vorkam. Im Ergebnis zeigte sich, dass über 50% der Familienangehörigen aus der mütterlichen Verwandtschaftslinie unter Bluthochdruck litten, jedoch keiner der väterlichen Nachkommen.
Genmutationen als Verursacher identifiziert
Die genetische Untersuchung der PatientInnen enthüllte eine Mutation im Genom der Mitochondrien, den Energiekraftwerken unserer Zellen. Sie werden im Gegensatz zum chromosomalen Erbgut ausschließlich von der Mutter an die Nachkommen vererbt. Durch die Mutation im mitochondrialen Erbgut kann die Energieversorgung in den betroffenen Zellen gestört werden und über einen Mechanismus, der bisher noch nicht erforscht werden konnte, zu Bluthochdruck führen.
Mangelnde Versorgung und Schädigung der Zellen
Die ForscherInnen lokalisierten die Mutation im Gen für die Transfer-RNA-Isoleucin (tRNAIle). Diese RNA spielt bei der Übersetzung des mitochondrialen Erbgutes in Proteine eine zentrale Rolle. Bei der Untersuchung der von Bluthochdruck betroffenen PatientInnen fanden die ForscherInnen heraus, dass die Menge der tRNAIle in den von der Mutation betroffenen Zellen um rund 50% reduziert war.
Die molekulare Ursache hierfür wurde von Andrea Fettermann aus der Arbeitsgruppe von Walter Rossmanith am Zentrum für Anatomie und Zellbiologie der MedUni Wien aufgedeckt: Die Mutation beeinträchtigt einen wesentlichen Schritt der Synthese der tRNAIle der durch das Enzym RNase P katalysiert wird. Dieses mitochondriale Enzym wurde ebenfalls erst kürzlich von der Arbeitsgruppe entdeckt (Holzmann et al., 2008, Cell 135, 462).
Als Folge der Reduktion der tRNAIle werden wichtige mitochondriale Bestandteile von den betroffenen Zellen vermindert hergestellt. Dies führt wiederum zu einer Abnahme der Zellatmung und somit der Energieversorgung. Die Mitochondrien sind außerdem der Entstehungsort von freien Radikalen. Diese chemischen Verbindungen greifen verschiedene Zellbestandteile an und beschädigen sie. Die ForscherInnen fanden eine erhöhte Menge von diesen Substanzen in den mutierten Zellen der Bluthochdruck-PatientInnen, was ebenfalls auf die Genmutation zurückzuführen sein dürfte.
Mitochondriale Mutationen als Erkrankungsursache
Mutationen der mitochondrialen DNA können zu vielen verschiedenen Erkrankungen führen. Obwohl Muskulatur und Nervensystem besonders häufig beeinträchtigt sind kann auch nahezu jedes andere Organsystem betroffen sein. Dazu Walter Rossmanith: „Eine mitochondriale Mutation als Ursache von Bluthochdruck ist wahrscheinlich ein Spezialfall, aber sie veranschaulicht doch wie ungeheuer breit das Spektrum mitochondrialer Erkankungen ist. Mutationen in tRNAs sind besonders häufig und die Mechanismen die zu so verschiedenen Krankheitsbildern führen können zu verstehen, ist ein große Herausforderung für die Zukunft.“
Die Forschung von Walter Rossmanith zu diesem Thema wird vom Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF) unterstützt.
Beteiligte WissenschafterInnen der MedUni Wien:
Ao. Univ. Prof. Mag. Dr. Walter Rossmanith, Arbeitsgruppenleiter, Zentrum für Anatomie & Zellbiologie der MedUni Wien
Dipl. Biologin Andrea Fettermann, Doktorandin, Zentrum für Anatomie & Zellbiologie der MedUni Wien
Mag. Andreas Taschner, Doktorand, Zentrum für Anatomie & Zellbiologie der MedUni Wien
Publikation in „Circulation Research“:
» Maternally Inherited Essential Hypertension Is Associated With the Novel 4263A>G Mutation in the Mitochondrial tRNAIle Gene in a Large Han Chinese Family.
Wang, S., R. Li, A. Fettermann, Z. Li, Y. Qian, Y. Liu, X. Wang, A. Zhou, J. Q. Mo, L. Yang, P. Jiang, A. Taschner, W. Rossmanith, and M.-X. Guan (2011).
Circ. Res. 108, 862-70.
» MedUni Wien Artikel zu RNase P
Mütter können Bluthochdruck an ihre Kinder vererben
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