Der Begriff der Gebrechlichkeit bzw. Frailty beschreibt ein geriatrisches Syndrom. Ältere Menschen sind dann anfälliger für Stürze, Krankenhausaufenthalte und Komplikationen nach Operationen. Gebrechlichkeit ist ein Zusammenspiel physiologischer Alterungsprozesse und den pathologischen Folgen: unbeabsichtigte Gewichtsabnahme von mehr als 5 kg, Abnahme der allgemeinen Körperkraft, subjektive Erschöpfung, reduzierte Ganggeschwindigkeit und körperliche Aktivität. Ein entscheidender Faktor bei älteren Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist die eingeschränkte körperliche Leistungsfähigkeit. Ziel einer aktuellen Studie war daher die Identifikation der Genexpressionsmuster hinter den Phänotypen bei Patientinnen und Patienten, die sich einem herzchirurgischen Eingriff unterziehen müssen.
Zusammenhang mit drei Frailty-Phänotypen
An 63 Patientinnen und Patienten >70 Jahre, die vor einer Herzoperation standen, untersuchten die Forschenden drei Frailty-Phänotypen: Ganggeschwindigkeit, Handgreifkraft und allgemeine Mobilität. Während der Operationen entfernten sie daher Gewebeproben aus dem Oberschenkelmuskel, um eine umfassende Genexpressionsanalyse durchzuführen und die molekularen Veränderungen zu erfassen. Im Vergleich wurden die Daten von gesunden Patienten einer separaten Kohorte verwendet sowie Untersuchungen aus einem Zellkultur- und Tiermodell, um die Erkenntnisse zu validieren.
Neben neun anderen Genen präsentierte sich S100A1 in Verbindung mit den drei Frailty-Phänotypen. Es spielt eine wichtige Rolle für die Funktion der Skelett- und Herzmuskulatur. Bei den Untersuchungen zeigte sich eine verminderte S100A1-Expression in Zusammenhang mit einer niedrigeren Muskelkraft und verlangsamter Bewegung. Bei gesunden Patientinnen und Patienten hingegen zeigte sich eine höhere S100A1-Expression in Zusammenhang mit einer erhöhten Handgreifkraft. Zudem zeigte sich eine gestörte Muskelentwicklung bei einer reduzierten S100A1-Expression. Regelmäßiges Training verstärkt die Genexpression.
Mögliches therapeutisches Ziel
„Wir gehen davon aus, dass S100A1 eine zentrale Rolle bei der Regulation der Muskelgesundheit spielt und damit als Schlüssel zur Prävention von Gebrechlichkeit dienen könnte“, erläutert Studienleiterin PD Heike Vogel, vom DlfE (Deutsches Institutfür Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke). Dabei ist S100A1 nicht nur ein möglicher Biomarker, sondern könnte auch als therapeutisches Ziel dienen, um die Muskelkraft bei Risikopatientinnen und -patienten zu verbessern. Darauf werden sich künftige Arbeiten konzentrieren: S100A1 als Marker validieren und die therapeutische Nutzbarkeit untersuchen.
Quelle: idw
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