Robert Klatt
Typ-2-Diabetes beeinflusst den Energiehaushalt und die Struktur von Herzzellen. Das Organ kann dadurch schlechter Blut pumpen und eine bestehende Herzinsuffizienz verschlimmert sich deutlich. Menschen mit Diabetes haben deshalb ein deutlich höheres Risiko für Herzversagen.
Sydney (Australien). Typ-2-Diabetes und Herzmuskelschwäche treten bei vielen Menschen parallel auf. Die Medizin hat deshalb untersucht, ob und wie sich die beiden Krankheiten gegenseitig beeinflussen, und entdeckt, dass Diabetes verschiedene Herzerkrankungen verschlimmert und das Risiko für ein tödliches Herzversagen erhöht. Forscher der University of Sydney (USYD) haben nun näher untersucht, wieso Diabetes das Herz verändert.
„Wir haben schon lange gesehen, dass es eine enge Verbindung zwischen Herzkrankheiten und Typ-2-Diabetes gibt. Doch dies ist die erste Studie, die Diabetes und ischämische Herzkrankheit gemeinsam betrachtet und dabei ein einzigartiges molekulares Profil bei Menschen mit beiden Erkrankungen aufzeigt.“
Laut der Publikation im Fachmagazin EMBO Molecular Medicine haben die Wissenschaftler dazu Herzen von 20 Organspendern ohne Herzen mit 57 Herzen von Menschen, die ein Spenderherz erhalten haben, verglichen. Unter den Empfängern der Spenderherzen waren sowohl Personen mit als auch Personen ohne Diabetes.
Die Forscher haben die These aufgestellt, dass Diabetes und ischämische Herzkrankheit miteinander verbunden sein könnten, etwa über den Energiehaushalt der Zellen. Die Herzzellen nutzen in einem gesunden Körper vor allem Fette für die Energiegewinnung. Wenn es zu Herzmuskelschwäche und -insuffizienz kommt, nimmt der Energiebedarf des Organs stark zu und die Zellen nutzen mehr Glukose als Energiequelle. Besteht parallel dazu Diabetes, können die Herzmuskelzellen aber nur wenig Glukose verarbeiten, weil die Transportproteine schlechter funktionieren.
Eine anschließende Analyse der Herzzellen der Diabetiker zeigt, dass tatsächlich ein Glukosemangel existiert. Die Herzzellen waren dadurch strukturell verändert und verformt. In dem verhärteten Fasergewebe waren zudem weniger Strukturproteine und Calcium-bindende Proteine vorhanden, wodurch das Herz schlechter Blut pumpen kann und die systolische Herzleistung abnimmt.
„Wir konnten direkte Veränderungen des Herzmuskels in Form einer Ansammlung von fibrösem Gewebe feststellen.“
Laut einer molekularen Analyse der Herzzellen sind bei Diabetikern unterschiedliche Stoffwechselmoleküle entweder stark reduziert oder deutlich öfter vorhanden. Menschen mit Herzerkrankungen und Diabetes haben somit ein einzigartiges molekulares Profil, das zu starken Veränderungen am Energiestoffwechsel der Mitochondrien führt. Die „Kraftwerke“ der Zellen sind bei Diabetikern deutlich stärker belastet, weil sie zu wenig Glukose und Fett erhalten. Die Forscher gehen davon aus, dass die Strukturveränderungen am Herzen durch diesen Energiemangel entstehen.
„Wir konnten beobachten, dass Diabetes die molekularen Merkmale von Herzschwäche bei Patienten mit fortgeschrittener Erkrankung verstärkt und die Belastung der Mitochondrien erhöht, jener Zellorganellen, die als Kraftwerke der Zelle Energie bereitstellen.“
Wie die Forscher erklären, könnte das neue Wissen über den gestörten Energiehaushalt der Herzzellen bei Menschen mit Diabetes dabei helfen, neue Therapien zu entwickeln. Außerdem kann das molekulare Muster als Biomarker dabei helfen, Diabetes bei Herzpatienten leichter zu diagnostizieren.
„Unsere Forschung verknüpft Herzkrankheiten und Diabetes in bislang unbekannter Weise beim Menschen. Das eröffnet neue Einblicke in mögliche Therapieansätze, die eines Tages Millionen von Patienten in Australien und weltweit zugutekommen könnten.“
EMBO Molecular Medicine, doi: 10.1038/s44321-025-00281-9
