Mechanotransduktion bei kardiovaskulärer Hypertrophie und Herzinsuffizienz

Kardiomyozyten besitzen die intrinsische Fähigkeit, mechanische Lasten durch einen Prozess, der als Mechanotransduktion bekannt ist, zu erkennen und darauf zu reagieren. Im Herzen beinhaltet dieser Prozess die Umwandlung mechanischer Stimuli in biochemische Ereignisse, die Veränderungen in der Myokardstruktur und -funktion hervorrufen. Mechanotransduktion und ihre nachgeschalteten Effekte wirken zunächst als adaptive Reaktionen, die als kompensatorische Mechanismen während der Anpassung an die ursprüngliche Belastung dienen. Unter verlängerten und abnormalen Belastungsbedingungen können die Umbauprozesse jedoch maladaptiv werden, was zu einer veränderten physiologischen Funktion sowie zur Entwicklung von pathologischer kardiovaskulärer Hypertrophie und Herzinsuffizienz führen kann. Obwohl die Mechanismen, die der Mechanotransduktion zugrunde liegen, noch nicht vollständig geklärt sind, haben genetische Studien an Mensch und Maus verschiedene zytoskelettale und sarkolemmale Strukturen in kardiovaskulären Myozyten als wahrscheinliche Kandidaten für Lastenempfänger hervorgehoben, basierend auf ihrer Verbindung zu Signalmolekülen und architektonischen Komponenten, die für die Krankheitsentstehung wichtig sind. In diesem Überblick fassen wir die aktuellen Entwicklungen zusammen, die spezifische Protein-Komplexe aufgedeckt haben, die mit Mechanotransduktion und Mechanotransmission innerhalb des Sarkomers, der interkalaren Scheibe und am Sarkolemm verbunden sind. Die Proteinstrukturen, die als Mechanotransduktoren fungieren, stellen den ersten Schritt in dem Prozess dar, der physiologische und pathologische kardiovaskuläre Hypertrophie und Umbau sowie den Übergang zur Herzinsuffizienz antreibt und könnten bessere Einblicke in die Mechanismen bieten, die mechanotransduktionsbasierte Erkrankungen antreiben.