24 mei

Nieuw gen betrokken bij aritmogene cardiomyopathie ontdekt

Terug naar nieuws

Onderzoekers uit de groep van Eva van Rooij hebben een geavanceerde sequencing technologie gebruikt om de hartziekte aritmogene cardiomyopathie beter te begrijpen. In deze ziekte wordt hartspierweefsel afgebroken en vervangen door vetweefsel. De onderzoekers bestudeerden harten van patiënten en ontdekten regio’s met verhoogde afbraak van cellen en identificeerden een nieuw gen, ZBTB11, dat de afbraak van hartspiercellen veroorzaakt. De resultaten van het onderzoek zijn op 17 mei 2022 gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Cardiovascular Research.

Aritmogene cardiomyopathie (ACM) is een familiaire hartziekte waarbij hartspierweefsel vervangen wordt door vetcellen. Dit kan leiden tot een levensgevaarlijk, onregelmatig hartritme. Op dit moment bestaan er geen behandelingen om aritmogene cardiomyopathie te genezen en patiënten kunnen uiteindelijk een harttransplantatie nodig hebben. Daarom heeft de groep van Eva van Rooij, in samenwerking met het UMC Utrecht, onderzoek gedaan om het proces van de afbraak van hartspierweefsel beter te begrijpen. Uiteindelijk willen ze hiermee bijdragen aan het identificeren van nieuwe doelwitten voor het behandelen van ACM.

Lokale verschillen
Eerdere onderzoeken naar ACM gebruikten methodes die een momentopname maken van de genexpressie in het zieke weefsel, maar in die studies was er geen informatie beschikbaar over de genexpressie in verschillende delen van het hart. Om beter te begrijpen wat er lokaal in het hart gebeurt in patiënten met ACM, werkte de groep van Eva van Rooij samen met de groep van Alexander van Oudenaarden om een bepaalde techniek te gebruiken, die Tomo-Seq heet. Met die techniek kunnen de onderzoekers genexpressie bestuderen in verschillende delen van het hart. Het bleek dat de locatie van de cellen met een veranderde genexpressie belangrijk was voor het ontdekken van nieuwe gebieden waarin hartspierweefsel wordt afgebroken.

Afbeelding van doorsnedes van een gezond hart en een hart van een patiënt met ACM.
Doorsnede van een gezond hart (links) en drie locaties in een hart van een patiënt met aritmogene cardiomyopathie (rechts). In het zieke hart zitten veel meer vetcellen (de grote witte bollen). Credit: Kees Jan Boogerd, copyright Hubrecht Instituut
Illustratieve foto van hartspiercellen waarin het gen ZBTB11 actief is.
Het ZBTB11 gen (rood gekleurd) is actief in de celkernen van hartspiercellen. De onderzoekers activeerden ZBTB11 in deze cellen, wat afbraak van de cellen veroorzaakte.

Menselijke harten
De onderzoekers gebruikten harten van ACM-patiënten die een hart transplantatie kregen. Hartziekte wordt vaak bestudeerd in gekweekte cellen of proefdieren omdat het normaal gesproken onmogelijk is om menselijk weefsel te gebruiken. Door een samenwerking met Aryan Vink van de afdeling pathologie van het UMC Utrecht hadden de onderzoekers toegang tot een van de grootste en best gedocumenteerde hartweefsel biobanken van de wereld. Hierdoor hadden de onderzoekers de unieke kans om het ziekteproces te bestuderen in menselijk materiaal. De onderzoekers konden hierdoor de hartspiercellen die afgebroken worden beter bestuderen en identificeerden nieuwe genen die wellicht een belangrijke rol spelen in dit proces. Een van die genen is de transcriptiefactor ZBTB11, een gen waarvan nog niet bekend was dat het een rol speelt bij ACM.

Vetcellen
Het gen ZBTB11 komt sterk tot expressie in hartspiercellen die zich dichtbij vetcellen bevinden. De onderzoekers lieten zien dat ZBTB11 afbraak van hartspiercellen veroorzaakt, een sleutelproces in ACM. Dit suggereert dat de regio’s met vetweefsel in het hart schade veroorzaken in de nabijgelegen hartspiercellen. In de toekomst willen de onderzoekers bestuderen of schade aan de hartspier kan worden vertraagd of zelfs hersteld in ACM-patiënten.

Publicatie
Spatial transcriptomics unveils ZBTB11 as a regulator of cardiomyocyte degeneration in arrhythmogenic cardiomyopathy. Cornelis J. Boogerd, Grégory P.A. Lacraz, Ábel Vértesy, Sebastiaan J. van Kampen, Ilaria Perini, Hesther de Ruiter, Danielle Versteeg, Andreas Brodehl, Petra van der Kraak, Mauro Giacca, Nicolaas de Jonge, Jan Philipp Junker, Alexander van Oudenaarden, Aryan Vink, Eva van Rooij. Cardiovascular Research 2022.

Picture of Eva Van Rooij

 

 

Eva van Rooij is groepsleider bij het Hubrecht Institute en hoogleraar Moleculaire Cardiologie bij het Universitair Medisch Centrum Utrecht.