UBC-Forscher enthüllen, wie Statine Muskelschäden auslösen.

Statine und die Herzgesundheit

Statine haben die Herzgesundheit revolutioniert und Millionen von Leben gerettet, indem sie den Cholesterinspiegel senken und das Risiko von Herzinfarkten und Schlaganfällen reduzieren. Für viele Patienten haben diese Medikamente jedoch einen besorgniserregenden Nachteil: Muskelschmerzen, Schwäche und in seltenen Fällen schwere Muskelschäden, die zu Nierenversagen führen können.

Ursache der Nebenwirkungen

Forscher der Universität British Columbia und ihrer Kollegen von der Universität Wisconsin-Madison haben nun die Ursache für diese Nebenwirkungen identifiziert. Ihre Ergebnisse, die letzte Woche in Nature Communications veröffentlicht wurden, könnten den Weg für eine neue Generation von Statinen ohne diese Nebenwirkungen ebnen.

Wie Statine wirken

Das Team verwendete kryo-elektronische Mikroskopie, eine leistungsstarke bildgebende Technik, um die Wechselwirkung von Statinen mit einem wichtigen Muskelprotein, dem Ryanodinrezeptor (RyR1), zu untersuchen. Dieses Protein wirkt als Torwächter für Calcium in Muskelzellen und öffnet sich nur, wenn sich die Muskeln zusammenziehen müssen. Wenn Statine daran binden, zwingen sie das Tor, sich zu öffnen, wodurch Calcium kontinuierlich austritt – ein toxischer Effekt, der Muskelgewebe schädigen kann.

„Wir konnten sehen, fast Atom für Atom, wie Statine an diesen Kanal andocken. Dieser Calciumverlust erklärt, warum einige Patienten Muskelschmerzen oder im Extremfall lebensbedrohliche Komplikationen erleben.“

Dr. Steven Molinarolo, Hauptautor, Postdoktorand im Biochemie- und Molekularbiologie-Department der UBC

Forschungsfokus: Atorvastatin

Die Studie konzentrierte sich auf Atorvastatin, eines der am weitesten verbreiteten Statine, aber die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Effekt in dieser Arzneimittelklasse häufig ist. Die Forscher entdeckten, dass Statine auf eine sehr ungewöhnliche Weise binden: Drei Moleküle bilden einen Cluster in einer Tasche des Proteins. Das erste Molekül haftet, wenn der Kanal geschlossen ist, und bereitet ihn darauf vor, sich zu öffnen. Zwei weitere Moleküle klemmen sich dann ein und zwingen den Kanal vollständig auf.

Ein klareres Verständnis

„Das ist das erste Mal, dass wir ein klares Bild davon haben, wie Statine diesen Kanal aktivieren“, sagte Dr. Filip Van Petegem, Senior-Autor und Professor am Life Sciences Institute der UBC. „Es ist ein großer Fortschritt, weil es uns einen Fahrplan für die Entwicklung von Statinen gibt, die nicht mit Muskelgewebe interagieren.“

Durch das Anpassen nur der Teile des Statinmoleküls, die für die negativen Effekte verantwortlich sind, könnten Wissenschaftler den Teil bewahren, der den Cholesterinspiegel senkt, während sie das Risiko reduzieren.

Häufige Symptome und verbesserte Therapieadhärenz

Während schwere Muskelschäden nur einen kleinen Teil der über 200 Millionen Statinbenutzer weltweit betreffen, sind mildere Symptome wie Schmerzen und Müdigkeit viel häufiger und führen oft dazu, dass Patienten die Behandlung abbrechen. Die neuen Erkenntnisse könnten helfen, diese Probleme zu verhindern und die Therapietreue zu verbessern.

Fortschritt durch moderne Technologie

Die Forschung unterstreicht die Bedeutung moderner bildgebender Technologien bei medizinischen Durchbrüchen. Mit der Hochauflösungs-Makromolekül-Kryoelektronenmikroskopie-Anlage der UBC-Fakultät für Medizin konnte das Team die Statin-Protein-Interaktion in außergewöhnlichen Details visualisieren und eine grundlegende Frage zur Arzneimittelsicherheit in praktische Erkenntnisse umwandeln, die die nächste Generation von Therapien prägen könnten.

„Statine sind seit Jahrzehnten eine Säule der kardiovaskulären Versorgung“, sagte Dr. Van Petegem. „Unser Ziel ist es, sie noch sicherer zu machen, damit Patienten davon profitieren können, ohne Angst vor schweren Nebenwirkungen zu haben.“

Für Millionen von Menschen, die auf Statine angewiesen sind, könnte dies weniger Muskelprobleme und eine bessere Lebensqualität bedeuten.

Quellen: