3D-Bildgebung: Neue Erkenntnisse zu Ursache für plötzlichen Herztod

Herzrhythmusstörungen
mg
Zwei 3D-Darstellungen eines Herzens, bunt zur Darstellung der faserartigen Anordnung der Muskeln und zur Visualisierung der Erregerausbreitung, graue Bereiche zeigen Narbengewebe
Links: 3D-Rekonstruktion eines Herzens: Die Muskelzellen sind faserartig angeordnet (bunte Markierungen). Die Forschenden können dadurch erkennen, wie Narbengewebe (grau) die elektrische Erregungsausbreitung stört. Rechts: Die elektrische Erregungsausbreitung (farbig) auf einem Herz ist sehr individuell. Narbengewebe (grau) stört diese Ausbreitung. © Universitätsklinikum Freiburg
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Eine neue 3-dimensionale Bildgebungsmethode zeigt einen möglichen Grund für den plötzlichen Herztod bei vermeintlich gesunden Personen: Narbengewebe verändert die elektrischen Signale des Herzens so, dass es in Ruhe unauffällig bleibt, bei Belastung jedoch zu gefährlichen Rhythmusstörungen führen kann.

Eine aktuelle Tiermodellstudie liefert neue Hinweise auf eine Ursache für den plötzlichen Herztod bei vermeintlich gesunden Menschen. Es zeigt sich, dass Narbengewebe nicht nur stört, sondern die Arbeit des Herzens aktiv beeinflusst. Manchmal sichtbar, manchmal unauffällig. In der Studie wurden Mäuse untersucht mit einer bestimmten genetischen Form der Herzmuskelerkrankung, wie sie auch beim Menschen auftritt. Betroffen sind hier vor allem junge Patientinnen und Patienten, sie tragen zudem mit dieser Erkrankung ein hohes Risiko für einen plötzlichen Herztod.

Neue 3D-Bildgebungsmethode

Neben der Erkrankung stand auch die neue Form der 3D-Bildgebung im Mittelpunkt: eine Kombination aus hochauflösender 3D-Bildgebung und optischen Messungen der elektrischen Erregung. So konnten die Forschenden sehen, dass Narbengewebe, dass bei dieser genetischen Form der Herzmuskelerkrankung auftritt, die Arbeit des Herzens nicht generell verändert, sondern nur bei bestimmten Herzfrequenzen. In Ruhe ist keine Veränderung festzustellen, bei körperlicher Anstrengung oder Stress – wenn das Herz also schneller schlägt – schwächte das vernarbte Gewebe die elektrischen Signale oder blockierte sie sogar.

So werden schnelle Impulse gezielt gedämpft, während langsamere nicht beeinflusst werden. Dies könnte ein Grund dafür sein, wieso in Ruhephasen keine Auffälligkeiten zu vermerken sind. Zudem zeigt die Studie, allein die Struktur des Herzens reicht nicht aus, um Ursachen für Herzrhythmusstörungen zuverlässig zu finden. „Wir brauchen digitale Modelle, die nicht nur die Anatomie, sondern auch die elektrischen Eigenschaften der verschiedenen Herzzellen berücksichtigen“, erklärt Dr. Francesco Giardini, Wissenschaftler am Institut für Experimentelle Kardiovaskuläre Medizin des Universitätsklinikums Freiburg.

Das Ziel sei es, digitale Zwillinge zu entwickeln. So soll es möglich sein, Risiken individuell besser einschätzen zu können, bevor es zu lebensbedrohlichen Ereignissen kommt. Da die Daten bisher nur im Mausmodell erhoben wurden, werden im nächsten Schritt größere Tiere untersucht, um die Übertragbarkeit auf den Menschen weiter zu festigen.

Literatur:
Giardini F. et al.: Correlative imaging integrates electrophysiology with three-dimensional murine heart reconstruction to reveal electrical coupling between cell types. Nature Cardiovascular Resears, 06. Oktober 2025; DOI: 10.1038/s44161-025-00728-9.

Quelle: idw

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