Die Herzhypertrophie ist ein Auslöser für die Entwicklung einer Herzinsuffizienz wie sie zum Beispiel aus der Aktivierung des sympathischen Nervensystems bei Umbauprozessen nach einem Infarkt resultiert. Der Transkriptionsfaktor YB-1 wird nach einem Myokardinfarkt induziert und kann mit Transkriptionsfaktoren interagieren, die an der Herzhypertrophie beteiligt sind. Daher stellt sich die Frage, ob YB-1 in der Lage ist, die Hypertrophie in Kardiomyozyten zu beeinflussen und dadurch die Entwicklung einer Herzinsuffizienz abzuwenden.

Methode und Ergebnisse: Für die Überexpression von YB-1 infizierten wir adulte Kardiomyozyten mit einem Adenovirus, der für YB-1 (AdYB-1) kodiert, und zur Kontrolle mit einem Adenovirus, der für GFP (AdGFP) kodiert.

Die mRNA-Expression von YB-1 stieg nach 24 Stunden von 1,02 ± 0,27 in nicht infizierten Kardiomyozyten auf das 22,11 ± 10,51-fache, während sich die Proteinexpression von YB-1 nach 24 Stunden auf das 4,07 ± 0,87-fache und nach 36 Stunden auf das 18,16 ± 4,17-fache erhöhte. Die Infektion mit AdGFP führte zu keiner Veränderung der YB-1-Expression. Die Stimulation mit dem α-Adrenozeptoragonisten Phenylephrin (PE, 10 µM) führte zu einem Anstieg der Proteinsyntheserate und der Querschnittsfläche. Bei AdYB-1-infizierten Kardiomyozyten führte eine PE-Stimulation zu keiner Erhöhung der Proteinsyntheserate und der Querschnittsfläche. Die Überexpression von YB-1 verstärkte die mRNA-Expression des Gq-Inhibitors, Regulator der G-Protein-Signalübertragung (RGS2), unter PE-Stimulation, was seine hemmende Wirkung auf die PE-induzierte Hypertrophie erklären könnte. Um zu untersuchen, ob die Überexpression von YB-1 auch bei anderen Stimuli eine antihypertrophe Wirkung hat, haben wir Kardiomyozyten mit GDF15 inkubiert. Die Stimulation mit GDF15 führte zu einem signifikanten Anstieg der Proteinsyntheserate und der Zellgröße. Die Überexpression von YB-1 in Kardiomyozyten hemmte jedoch nicht diese hypertrophe Wachstumsreaktion auf GDF15. Eine Herunterregulierung von YB-1 durch siRNA erhöhte das hypertrophe Wachstum. Interessanterweise nahm die Proteinexpression von YB-1 in explantierten Herzproben von Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie (ICM) im Endstadium im Vergleich zu Kontrollen deutlich ab.

Schlussfolgerung: YB-1 schützt Kardiomyozyten vor PE-induziertem hypertrophem Wachstum. Durch die Herunterregulierung von YB-1, wie im Endstadium einer Herzinsuffizienz, kann das Herz seinen Schutz vor hypertrophen Reizen verlieren und sich eine Herzinsuffizienz entwickeln. Damit wird der Transkriptionsfaktor YB1 als ein zentrales Signalmolekül charakterisiert, das Perspektiven für therapeutische Ansätze bietet.