Herzrhythmusstörungen i.a. Short-QT-Syndrom

Das Short-QT-Syndrom ist eine angeborene Erkrankung, die zum plötzlichen Herztod im jungen Alter führt. Als mögliche Ursache wurden vor Kurzem Mutationen im Gen SLC4A3 beschrieben, welches den Bicarbonat-Chlorid-Austausch reguliert. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung einer Forschungsgruppe der Ruhr-Universität Bochum ist diesem Verdacht nachgegangen. Die Forschenden konnten herausfinden, was verschiedene Varianten des Gens in Herzmuskelzellen bewirken. So war der intrazelluläre pH-Wert erhöht und der Ionenstrom veränderte sich. Diese Erkenntnisse könnten helfen, Betroffene besser personalisiert zu behandeln. Die Studie ist im European Heart Journal vom 5. März 2026 veröffentlicht. Gestörter Herzrhythmus Um den Blutfluss in Gang zu halten, müssen sich die Muskelzellen des Herzens konzertiert zusammenziehen und entspannen. Diese An- und Entspannung wird elektrisch gesteuert, indem verschiedene Ionen geregelt durch Kanäle in der Zellwand in die Zellen ein- und ausströmen. Beim Short-QT-Syndrom, kurz SQTS, ist diese Steuerung gestört. Das hat unter anderem zur Folge, dass die Zeit zwischen Anspannung und Entspannung der Herzmuskelzellen, das sogenannte QT-Intervall oder Repolarisationszeit, verkürzt und somit der Herzrhythmus gestört ist. „Der Mechanismus einer Aktionspotenzialdauerverkürzung, der Verkürzung des QT-Intervalls und der Herzrhythmusstörungen bei den Trägern von Mutationen im Gen SLC4A3 war bisher nicht verstanden“, sagt Dr. Ibrahim El-Battrawy von der Kardiologie und Arbeitsgruppenleiter der Abteilung zelluläre und translationale Physiologie der Ruhr-Universität Bochum. Um mehr Erkenntnisse zu gewinnen, untersuchte das Forschungsteam zwei Varianten im SCL4A3-Gen, die für familiäre SQTS ursächlich sind. Im Mittelpunkt standen die beiden bisher nicht beschriebenen Varianten im SLC4A3 Gen p.Arg370Cys und p.Lys531Thr. Das Forschungsteam generierte menschliche Herzmuskelzellen aus induzierten pluripotenten Stammzellen von den betroffenen Familien. Die Mutationen wurden mittels CRISPR/Cas 9 korrigiert, um genetisch identische Zelllinien herzustellen. Des Weiteren wurden die beschriebenen Mutationen in humane embryonale Nierenzellen, kurz HEK-Zellen, inseriert. Mittels verschiedenster Testverfahren untersuchte das Forschungsteam, was durch die Mutationen in den Zellen verändert war. Zum Einsatz kamen Patch Clamp, Ca2+-Transient-Imaging, Einzelzell-Kontraktion, intrazellulärer pH-Messung, Proteinstrukturanalyse, Immunfärbung und Optical-Mapping-Analysen in dem Organoid-Modell. Alles beginnt mit verändertem pH-Wert Die Zellen mit mutiertem Gen wiesen eine signifikant verkürzte Aktionspotentialdauer und eine hohe Rate an Arrhythmie-Ereignissen auf. Der Ein- und Ausstrom von Ionen war verändert: Die Zellen zeigten eine Reduktion des L-typ-Kalzium-Stroms (ICa-L), und eine signifikante Erhöhung des Natrium-Calcium-Austauscher-Stroms (INCX). Der intrazelluläre pH-Wert war signifikant erhöht. Um eine solche Erhöhung des pH-Werts zum Vergleich in Wildtyp-Herzzellen zu erzeugen, nutzte das Forschungsteam Ammoniumchlorid (NH4Cl). Diese Behandlung hatte auch bei Wildtyp-Zellen eine Verkürzung der Aktionspotentialdauer, eine Erhöhung des INCX und eine Reduktion des ICa-L zur Folge. „Wir gehen davon aus, dass das Ganze mit einer Erhöhung des intrazellulären pH-Wertes beginnt“, so Ibrahim El-Battrawy. Medikamente gegen Herzrhythmusstörungen – Quinidin und Sotalol – verlängerten die Aktionspotentialdauer und reduzierten die Häufigkeit von Rhythmusstörungen in den mutierten Zellen. „Diese Erkenntnisse sind für eine personalisierte Therapie bei SQTS-Patienten mit SLC4A3-Mutationen entscheidend“, sagt Ibrahim El-Battrawy. Kooperationspartner An dem Projekt sind verschiedene Forschungsstandorte national und international (Bochum, Mannheim, Göttingen, Heidelberg, Zürich, Valencia und Toronto) beteiligt. Förderung Die Arbeiten wurden gefördert durch das Deutsche Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung, die Hector-Stiftung, die Else-Kröner-Fresenius-Stiftung und die Deutsche Herzstiftung. MaAB - Medizin am Abend Berlin Fortbildungen VOR ORT Dr. Ibrahim El-Battrawy Kardiologie, Rhythmologe und translationale Physiologie Abteilung für zelluläre und translationale Physiologie Ruhr-Universität Bochum Tel: ‪+49 234 32 29201‬ E-Mail: ibrahim.el-battrawy@ruhr-uni-bochum.de Originalpublikation: Zenghui Meng et al.: SLC4A3-related Short QT Syndrome Assessed in Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes: Mechanisms of Ventricular Arrhythmia and Sudden Cardiac Death, in: European Heart Journal, 2026, DOI: 10.1093/eurheartj/ehag068, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41780556/

Hantavirus - Infektion

Wie durch die aktuelle Medienberichterstattung bekannt wurde, kam es zuletzt im Zusammenhang mit dem Kreuzfahrtschiff „Hondius“ zu mehreren Hantavirus-Infektionen und Todesfällen. Eine Kontaktperson wurde unter strengen Sicherheitsvorkehrungen nach Deutschland gebracht und wird vorsorglich medizinisch untersucht. Nach den derzeit öffentlich verfügbaren Informationen schätzen internationale Gesundheitsbehörden das Risiko für die allgemeine Bevölkerung in Europa als sehr gering ein. Zwei Forschende der Medizinischen Fakultät ordnen die aktuellen Hantavirus-Fälle ein. „Wichtig ist, den aktuellen Fall sachlich einzuordnen und zwischen verschiedenen Hantaviren zu unterscheiden“, sagt Dr. Roland Schwarzer, Virologe an der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen. „Hantaviren sind keine Coronaviren und verbreiten sich grundsätzlich anders als SARS-CoV-2. Die meisten Hantaviren werden nicht effizient von Mensch zu Mensch übertragen, sondern gelangen typischerweise über infizierte Nagetiere auf den Menschen.“ So kann man sich infizieren Hantaviren sind zoonotische Viren, deren natürliche Reservoirwirte Nagetiere und andere kleine Säugetiere sind. Menschen infizieren sich meist durch Kontakt mit virushaltigen Ausscheidungen infizierter Tiere, insbesondere wenn kontaminierter Staub aufgewirbelt und eingeatmet wird. Solche Situationen können zum Beispiel beim Reinigen von Kellern, Schuppen, Garagen, Gartenhäusern oder anderen schlecht belüfteten Räumen mit Nagetierbefall entstehen. Andes-Typ im aktuellen Fall Eine Sonderstellung nimmt das Andesvirus ein, das nach derzeitigen Angaben im aktuellen Ausbruch nachgewiesen wurde. Für dieses Hantavirus sind seltene Mensch-zu-Mensch-Übertragungen nach engem Kontakt beschrieben. „Das bedeutet aber nicht, dass Hantaviren generell wie SARS-CoV-2 übertragen werden“, betont Dr. Hannah S. Schwarzer-Sperber, ebenfalls Hantavirusforscherin an der Medizinischen Fakultät. „Für die allgemeine Bevölkerung ist das Risiko nach Einschätzung von WHO und ECDC derzeit sehr gering. Für enge Kontaktpersonen gelten hingegen die Empfehlungen der Gesundheitsbehörden.“ Hantaviren in Deutschland Auch in Deutschland kommen Hantaviren vor, vor allem Puumala- und Dobrava-Belgrad-Viren. Diese können Erkrankungen verursachen, häufig mit Fieber, Kopf-, Rücken-, Muskel- oder Bauchschmerzen und teilweise mit Nierenbeteiligung. Ein großer Teil der Infektionen verläuft jedoch symptomlos oder mit unspezifischen Beschwerden. Für die in Deutschland vorkommenden Hantaviren ist keine relevante Mensch-zu-Mensch-Übertragung bekannt. Diese Symptome können auftreten Die Symptome hängen vom jeweiligen Hantavirus ab. In Deutschland stehen meist fieberhafte Erkrankungen mit Kopf-, Muskel-, Rücken- oder Bauchschmerzen im Vordergrund; auch Übelkeit, Erbrechen oder Durchfall können auftreten. In manchen Fällen kommt es zu einer Beteiligung der Nieren. Bei bestimmten amerikanischen Hantaviren können sich schwere Lungenerkrankungen entwickeln. Die Beschwerden sind anfangs oft unspezifisch, weshalb die Vorgeschichte wichtig ist: Gab es Kontakt zu Nagetieren, deren Ausscheidungen oder Aufenthalt in Räumen mit möglichem Mäusebefall? Die Inkubationszeit beträgt meist etwa zwei bis vier Wochen, kann aber in Einzelfällen auch kürzer oder deutlich länger sein. Eine Diagnose wird nicht allein anhand der Symptome gestellt, sondern durch ärztliche Einschätzung und Labordiagnostik. Diese Behandlungsmöglichkeiten gibt es „Eine spezifische, allgemein etablierte antivirale Standardtherapie gegen Hantavirus-Infektionen steht derzeit nicht zur Verfügung“, erklärt Dr. Schwarzer. „Die Behandlung ist vor allem unterstützend und richtet sich nach dem Schweregrad der Erkrankung. Dazu gehören engmaschige Überwachung, Flüssigkeits- und Kreislaufmanagement, Behandlung von Nieren- oder Lungenkomplikationen und bei schweren Verläufen intensivmedizinische Versorgung.“ So kann man sich schützen In Deutschland zielen Schutzmaßnahmen vor allem darauf ab, Kontakt mit Nagetieren und deren Ausscheidungen zu vermeiden. „Räume mit möglichem Mäusebefall sollten nicht trocken ausgefegt oder abgesaugt werden, weil dadurch kontaminierter Staub aufgewirbelt werden kann. Stattdessen sollte man gut lüften, betroffene Bereiche anfeuchten, Handschuhe tragen, Staubentwicklung vermeiden und Ausscheidungen oder tote Nagetiere sicher entfernen,“ rät Dr. Schwarzer-Sperber. Lebensmittel sollten nagetiersicher gelagert und mögliche Zugänge für Nagetiere verschlossen werden. Beim Andesvirus, bei dem seltene Mensch-zu-Mensch-Übertragungen beschrieben wurden, gelten in einem konkreten Kontakt- oder Ausbruchskontext zusätzlich die üblichen infektionshygienischen Vorsichtsmaßnahmen: engen ungeschützten Kontakt zu Erkrankten vermeiden, gute Händehygiene einhalten, Kontakt zu Körperflüssigkeiten vermeiden und bei möglicher enger Exposition die Empfehlungen der Gesundheitsbehörden befolgen. Hantavirus-Forschung in Essen Am universitätsmedizinischen Standort Essen untersuchen die Arbeitsgruppen von Dr. Hannah S. Schwarzer-Sperber und Dr. Roland Schwarzer, wie Hantaviren menschliche Zellen infizieren und welche Veränderungen sie dort auslösen. In zwei aktuellen Arbeiten konnten die Forschenden zeigen, wie das in Europa relevante Puumala-Virus zelluläre Strukturen wie RNA-verarbeitende P-Bodies und das Zytoskelett verändert. Zugleich konnten sie standardisierte Verfahren für die Herstellung, den Nachweis und die Testung antiviraler Wirkstoffe gegen Orthohantaviren etablieren. Diese Forschung entsteht in enger Zusammenarbeit mit weiteren Arbeitsgruppen, darunter die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Kathrin Sutter an der Medizinischen Fakultät. Ziel ist es, die Biologie dieser Viren besser zu verstehen und langfristig Grundlagen für verbesserte Diagnostik, Risikobewertung und antivirale Strategien zu schaffen. Zusammenfassende Experteneinschätzung Hantaviren können schwere Erkrankungen verursachen, sind aber nicht mit SARS-CoV-2 gleichzusetzen. Für die in Deutschland vorkommenden Hantaviren steht der Kontakt zu infizierten Nagetieren und deren Ausscheidungen im Vordergrund; eine relevante Mensch-zu-Mensch-Übertragung ist hier nicht bekannt. Das Andesvirus ist eine wichtige Ausnahme, bei der seltene Übertragungen nach engem Kontakt beschrieben wurden. Nach Einschätzung internationaler Gesundheitsbehörden ist das Risiko für die allgemeine Bevölkerung in Europa im aktuellen Zusammenhang sehr gering. MaAB - Medizin am Abend Berlin Fortbildungen VOR ORT  Dr. Hannah S. Schwarzer-Sperber, Leitung Arbeitsgruppe Schwarzer, Institut für die Erforschung von HIV und AIDS-assoziierten Erkrankungen, Tel: 0201 723-82863, hannah.schwarzer-Sperber@uk-essen.de Dr. Roland Schwarzer, Leitung Arbeitsgruppe Schwarzer, Institut für die Erforschung von HIV und AIDS-assoziierten Erkrankungen, Tel. 0201 723-4343, roland.schwarzer@uk-essen.de Weitere Informationen finden Sie unter https://www.uni-due.de/med