Die Wechselwirkung von Desmin und Nkx2.5 in Herzstammzellen

Der Transkriptionsfaktor Nkx2.5 und das Intermediärfilamentprotein Desmin werden gleichzeitig während der Entstehung des embryonalen Herzens in Herzvorläuferzellen produziert. Mutationen in diesen beiden Gene führen zu vielfältigen aber überlappenden Krankheitsbildern. Dies könnte daran liegen, dass Desmin die Nkx2.5 Bildung fördert, indem es die Transkription des nkx2.5 Genes steigert. Umgekehrt, wenn Desmin in Herzstammzellen fehlt wird weniger Nkx2.5 Protein gebildet und es kommt im Alter zu Herzerkrankungen. Bereits vorliegende Daten zeigen, dass Desmin in die Kerne von Herzvorläuferzellen wandern kann, dort an das nkx2.5 Gen bindet und dessen Transkription fördert. Deshalb wollen wir in diesem Grundlagenforschungsprojekt, zeigen, wie sich die Proteine Desmin und Nkx2.5 wechselweise mit ihren Genen unterhalten und wie dieser molekulare Informationsaustausch in Herzvorläuferzellen dazu beiträgt, aus Stammzellen Herzzellen entstehen zu lassen und so im adulten Herzen zur Homöostase beiträgt.

Desmin scheint keinen direkten Einfluss auf die Nkx2.5 Expression in Herzstammzelllinien zu haben. Aber es beeinflusst stark die Expression von SPARC. SPARC wiederum fördert die Kardiomyogenese und die Expression von einigen Genen, die für die Herzzellenentwicklung notwendig sind und fördert die Langlebigkeit dieser Zellen. Desmin und SPARC zusammen dürften die Kardiomyogenese in Herzstammzellen auch durch post-translatorische Modifikationen der MAPKs beeinflussen. Herzstammzellen sezernieren große Mengen an SPARC und könnten so eine endokrine Funktion im adulten und alternden Herzen erfüllen.