Das Zusammenspiel zwischen der Calcium/Calmodulin-abhängigen Proteinkinase IIδc (CaMKIIδc) und dem späten Natriumstrom induziert Arrhythmien im insuffizienten Herzen. Internisten und Kardiologen aus Regensburg und Göttingen fanden kürzlich heraus, welche Rolle die Isoform des spannungsabhängigen Natriumkanals NaV1.8 bei CaMKIIδc-abhängigen Arrhythmien spielt. Ursprünglich aus dem Nervensystem stammend, wird dieser Kanal unter pathologischen Bedingungen im Herzmuskel aufreguliert. Die Mediziner zeigten, dass NaV1.8 zur Bildung des späten Natriumstroms beiträgt. Ein erhöhter später Natriumstrom ist für Herzpatienten gefährlich. Im Experiment wurde NaV1.8 aus menschlichen Stammzell- Kardiomyozyten mit der Genschere CRISPR-Cas9 ausgeschnitten und in Knock-out-Mäuse (SCN10A−/−/CaMKIIδc+/T) übertragen, die die Proteinkinase aufwiesen, jedoch nicht NaV1.8. Entdeckt wurde außerdem eine direkte Wechselwirkung zwischen NaV1.8 und CaMKIIδc in Kardiomyozyten, die von Patienten mit Herzinsuffizienz Stadium NYHA IV stammten. Die spezifische Blockade von NaV1.8 und CaMKIIδc zeigte, dass der durch NaV1.8 geleitete späte Natriumstrom unabhängig von der Proteinkinase CaMKIIδc war.

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Hemmung des späten Natriumeinstroms reduziert Arrhythmien

Darüber hinaus wurde die erhöhte Sterblichkeit von Mäusen, die CaMKIIδc überexprimieren, durch Entfernen (knock-out) von NaV1.8 reduziert. Die SCN10A−/−/CaMKIIδc+/T- Mäuse zeigten ein signifikant besseres Überleben, welches mit reduzierten ventrikulären Arrhythmien assoziiert war. Mit der Proteinkinase IIδc haben die Forscher ein proarrhythmisches nachgelagertes Ziel gefunden, das modifizierbar ist und einen prognostischen und antiarrythmischen Ansatz darstellen könnte.  

Die Ergebnisse zeigen, dass eine erhöhte Aktivität der Proteinkinase IIδc zu dem späten Natriumstrom beiträgt, und zwar durch Wechselwirkung mit dem Natriumkanal NaV1.8. Der solchermaßen verstärkte späte Natriumstrom beeinflusst die Elektrophysiologie der Zelle ungünstig, indem eine Hyperpolarisation des sarkoplasmatischen Ryanodin-Rezeptors erhöht wird und dadurch proarrhythmische Ereignisse in den herzinsuffizienten Kardiomyozyten hervorgerufen werden. Eine pharmakologische Hemmung und genetische Entfernung von NaV1.8 könnte die schädlichen proarrhythmischen Effekte bei Herzinsuffizienz rückgängig machen, schlussfolgerten die Studienautoren. Ziele man pharmakologisch auf NaV1.8, die spezifische Basis der erhöhten CaMKIIδc-Aktivität, könnte das ein vielversprechender Ansatz bei Herzinsuffizienz sein.