Hintergrund: Anthrazykline sind hochwirksame Chemotherapeutika mit ausgeprägten kardiotoxischen Nebenwirkungen. Die genauen Mechanismen der Anthrazyklin-induzierten Kardiotoxizität sind bis heute unzureichend geklärt. Diverse Studien deuten auf Interaktionen zwischen Anthrazyklinen und kardialen Lipiden hin; systematische Untersuchungen zum Einfluss von Anthrazyklinen auf die Gesamtheit der Lipide des Herzens (kardiales Lipidom) fehlen bislang jedoch.

Ziel: Charakterisierung der durch kurzzeitige Anthrazyklinexposition hervorgerufenen Veränderungen des kardialen Lipidoms.

Methoden: Männliche C57BL/6 Mäusen (n=16) erhielten eine einmalige Hochdosis Doxorubicin (DOX; 20 mg/kg) bzw. isotone Kochsalzlösung als intraperitoneale Injektion. Zwei Tage später wurden die Tiere getötet und die myokardialen Lipide extrahiert. Mittels Hybrid Quadrupole Orbitrap Massenspektrometer erfolgte die quantitative Analyse des kardialen Lipidoms in einem untargeted approach. Lipide wurden anhand unprozessierter Massenspektren auf Klassen- und (Sub-)Spezies-Niveau identifiziert.

Ergebnisse: Die kurzzeitige DOX-Exposition führte zu zahlreichen Veränderungen diverser Lipidklassen und -spezies. Auf Ebene der Lipidklassen kam es zu einer Akkumulation von Cholesterylestern, Ceramiden und Phosphatidylcholinethern, während Diacyglyceride, Triacylglyceride und Lyso-Phosphatidylinositole in geringerem Maße vorhanden waren (Abbildung). Unter den einzelnen Lipidspezies waren Phosphatidylinositol(17:0;0_17:1;0), Phosphatidylcholinether(16:1;0/18:1;0) und Phosphatidylglycerol(18:1;0_18:1;0) am stärksten hochreguliert. Diacylglycerol(18:1;0_20:3;0), Phosphatidylserin(18:2;0_22:4;0) und Triacylglycerol(48:0;0) waren die am meisten runterregulierten Spezies. 

Zusammenfassung: Eine einmalige DOX-Exposition geht mit Veränderungen des myokardialen Lipidoms einher und beeinflusst essenzielle Lipidklassen der Zellregulation und Membranfunktion. Weitere Untersuchungen zur Rolle der veränderten Lipidkomposition in der Anthrazyklin-induzierten Kardiotoxizität und die Testung von Lipiden als pharmakologische Targets in diesem Kontext werden dringend benötigt.