Bei dem Eiweiß handelt es sich um einen Ionenkanal namens Piezo1. Ionenkanäle ermöglichen geladenen Teilchen (Ionen), durch Zellmembranen in die Zelle hinein oder aus einer Zelle herauszugelangen.
Ionenkanal beeinflusst Verengung und Umbildung von Gefäßen
Der Ionenkanal Piezo1 reagiert auf mechanische Veränderungen wie einen erhöhten Druck oder einen veränderten Blutfluss. Er löst in der Zelle Signale aus, die zur krankhaften Gefäßverengung und -umbildung beitragen.
Im Fokus der Studie standen glatte Muskelzellen der Lungenarterien. Diese sind bei Lungenhochdruck (pulmonaler Hypertonie) übermäßig aktiv: Sie ziehen sich dauerhaft zusammen und vermehren sich unkontrolliert.
Die Forschenden konnten zeigen, dass der Ionenkanal Piezo1 in diesen Zellen bei Menschen mit pulmonaler Hypertonie deutlich vermehrt und aktiver sind als bei Gesunden.
Piezo1 verstärkt Zellalterung
Der Ionenkanal Piezo1 scheint den Forschenden zufolge auch zelluläre Alterungsprozesse zu verstärken. Dies gilt den Studienautor:innen zufolge insbesondere für die Endothelzellen, die die Blutgefäße von innen auskleiden.
Die alternden Zellen teilen sich nicht mehr. Sie senden jedoch entzündungsfördernde Signale aus, die die krankmachenden Prozesse in den Lungengefäßen zusätzlich vorantreiben.
Ansatzpunkt für neue Therapien gegen Lungenhochdruck
In einem Krankheitsmodell, bei dem Piezo1 gezielt in den glatten Muskelzellen ausgeschaltet wurde, entwickelte sich unter chronischem Sauerstoffmangel kein Lungenhochdruck. In dem Modell zeigten sich
- eine deutlich bessere Herzfunktion,
- weniger Gefäßumbau und
- eine geringere Zellalterung in der Lunge.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Piezo1 nicht nur ein Biomarker für die Erkrankung ist, sondern ein vielversprechendes Ziel für neue Therapien darstellen könnte.
Medikamente, die diesen Kanal hemmen, könnten künftig helfen, das Fortschreiten von Lungenhochdruck zu verlangsamen oder sogar zu verhindern. Dies gilt insbesondere für Formen des Lungenhochdrucks, die durch chronischen Sauerstoffmangel ausgelöst werden, etwa bei Lungenerkrankungen wie COPD oder Lungenfibrose.
Aktuell handelt es sich hierbei um Grundlagenforschung. Für die Entwicklung einer Therapieanwendung sind weitere Forschung und klinische Studien notwendig.
Quelle
Knoepp, F. et al.: Piezo1 in PASMCs: Critical for Hypoxia-Induced Pulmonary Hypertension Development. In: Circulation Research 2025, 136 (9): 1031 – 1048
