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Cholesterinsenker Statin kann Muskelschmerzen verursachen und Gene beeinflussen


Statine: Was Cholesterinsenker mit den Muskeln machen

Statine gehören zu den am häufigsten verordneten Arzneimitteln hierzulande. Die Medikamente senken den Cholesterinspiegel und schützen so vor Arteriosklerose, koronaren Herzerkrankungen und Schlaganfall. Allerdings können die Nebenwirkungen erheblich sein. Ein Forschungsteam berichtet nun, was die Cholesterinsenker mit den Muskeln machen.

Patientinnen und Patienten, die Statine einnehmen, leiden oft unter Nebenwirkungen wie Muskelkrämpfen und Muskelschmerzen. Wie ein Team von Forschenden des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und der Charité jetzt berichtet, beeinflussen die Cholesterinsenker in den Muskelzellen tatsächlich Tausende Gene. Laut den Fachleuten können die Zellen dadurch schlechter wachsen und sich teilen.

Muskelschmerzen gehören zu den häufigsten unerwünschten Begleiterscheinungen

Wie das MDC in einer Mitteilung berichtet, nehmen weltweit rund 20 Millionen Menschen Statine ein. Allein in Deutschland sind es fast fünf Millionen. Die Arzneimittel werden zur Senkung des Cholesterinspiegels verordnet, um Folgeerkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall vorzubeugen.

„Statine sind allerdings mit einer Reihe von Nebenwirkungen verbunden, weshalb viele Patientinnen und Patienten sie nicht zuverlässig einnehmen“, erläutert Professorin Simone Spuler, die Leiterin der MDC-Arbeitsgruppe Myologie und der Muscle Research Unit am ECRC (Experimental and Clinical Research Center), einer gemeinsamen Einrichtung des MDC und der Berliner Charité – Universitätsmedizin Berlin.

Zu den häufigsten unerwünschten Begleiterscheinungen der Cholesterinsenker gehören Muskelkrämpfe und –schmerzen.

Erst kürzlich berichtete ein Forschungsteam von der Universität des Saarlandes in der Fachzeitschrift „The FASEB Journal“, dass wohl ein Protein namens „Gilz“ für die Muskelschmerzen durch Statine verantwortlich ist.

„Angesichts der Nutzen von Statinen für die Gesundheit der westlichen Weltbevölkerung werden diese Nebenwirkungen jedoch oft als vernachlässigbar eingestuft“, so Spuler. Sie und ihr Team wollten herausfinden, was Statine konkret in den Muskelzellen auslösen.

Zu diesem Zweck initiierten sie – allein mit Geldern der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und ohne Unterstützung der Pharmaindustrie – eine Studie, die nun im Fachblatt „Scientific Reports“ erschienen ist.

Dramatische Effekte auf die Muskeln

Für ihre Untersuchung setzte die Forschungsgruppe um die Erstautorin der Studie, Dr. Stefanie Anke Grunwald von der Muscle Research Unit am ECRC, insgesamt 22 Populationen menschlicher Skelettmuskelzellen jeweils zwei verschiedenen Statinen aus: zum einem dem fettlöslichen Wirkstoff Simvastatin, zum anderen dem wasserlöslichen Wirkstoff Rosuvastatin.

Anschließend untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, welche Gene in den Zellen jeweils angeschaltet waren und in Proteine umgesetzt wurden und welche nicht.

Zudem analysierten die Forschenden den Stoffwechsel der Zellen und beurteilten ihren Zustand anhand morphologischer Kriterien.

„Aufgabe der Statine ist es, ein bestimmtes Enzym bei der Cholesterinbildung zu blockieren, das HMG-CoA“, erläutert Grunwald. Es habe in der Vergangenheit einige wissenschaftliche Studien gegeben, die die Auswirkungen von Statinen auf den menschlichen Muskel beleuchten wollten.

„Viele von ihnen fanden jedoch weder mit Muskelzellen noch mit menschlichen Zellen statt“, erklärt Grunwald. Die Ausschaltung eines zentralen Enzyms habe komplexe Folgen – die sie und ihre Kolleginnen und Kollegen jetzt auch mit modernsten Computer-Modelling-Methoden beleuchtet haben.

„Die Ergebnisse waren hochinteressant“, so Spuler. „Ganz offensichtlich üben Statine in der allgemein üblichen Wirkstoffmenge dramatische strukturelle, funktionelle und metabolische Effekte auf die Muskeln aus.“

Das Forschungsteam stieß in den untersuchten Zellen beispielsweise auf rund 2.500 Gene, die in Anwesenheit der Medikamente anders reguliert wurden als gewöhnlich. Dadurch war die Produktion von über 900 Proteinen verändert: Sie wurden entweder in zu geringen oder zu großen Mengen hergestellt. Der Einfluss von Simvastatin war diesbezüglich höher als der von Rosuvastatin.

Einnahme von Omega-3-Fettsäuren könnte helfen

Den Angaben zufolge drosselten beide Statine in den Muskelzellen nicht nur die Biosynthese von Cholesterin, sondern auch den Fettsäure-Stoffwechsel insgesamt sowie die Produktion von Eicosanoiden.

Wie die Fachleute erklären, handelt es sich dabei handelt um eine Gruppe hormonähnlicher Substanzen, die aus mehrfach ungesättigten Fettsäuren hervorgehen. Sie wirken sowohl innerhalb als auch außerhalb von Zellen als Signalmoleküle und sind in zahlreiche biologische Wirkmechanismen eingebunden. Sie sind unter anderen an der Entwicklung differenzierter Muskelzellen aus Muskelvorläuferzellen beteiligt.

„Und sie sind auch in die Schmerzentstehung involviert. Das war für uns ein wichtiger Anhaltspunkt, dass wir hier auf der richtigen Spur sind“, sagt Grunwald.

„Mithilfe funktioneller Analysen konnten wir bestätigen, dass die Entwicklung, das Wachstum und die Teilung der Skelettmuskelzellen durch die Statine beeinträchtigt werden“, erläutert Spuler. Die Wissenschaftlerin und ihr Team fanden einen Weg, um die negativen Effekte der Medikamente etwas einzudämmen:

„Die Gabe von Omega-3- oder Omega-6-Fettsäuren machte die Wirkungen von Simvastatin und Rosuvastatin teilweise rückgängig“, berichtet die Expertin. Daher könne eine ergänzende Einnahme derartiger Präparate eine Möglichkeit sein, um einer Statin-Myopathie vorzubeugen oder sie zu behandeln.

Nutzen und mögliche Gefahren gut abwägen

„Dennoch sollten unsere Erkenntnisse meines Erachtens dazu führen, dass die Gabe von Statinen künftig sehr viel kritischer gesehen werden sollte, als es momentan der Fall ist“, meint Spuler.

Wie es in der Mitteilung heißt, hätten sich die Cholesterinsenker in vielen westlichen Ländern fast schon zu einem Life-Style-Präparat entwickelt. „Das ist keinesfalls ein positiver Trend“, so Spuler.

Ihrer Ansicht nach sollten Ärztinnen und Ärzte sowie Patientinnen und Patienten in jedem individuellen Fall den Nutzen und die möglichen Gefahren der Medikamente gut abwägen. (ad)

Autoren- und Quelleninformationen

Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern und Medizinerinnen geprüft.

Quellen:

  • Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft: Was Statine mit den Muskeln machen, (Abruf: 15.02.2020), Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft
  • Stefanie Anke Grunwald, Oliver Popp, Stefanie Haafke, Nicole Jedraszczak, Ulrike Grieben, Kathrin Saar, Giannino Patone, Wolfram Kress, Elisabeth Steinhagen-Thiessen, Gunnar Dittmar & Simone Spuler: Statin-induced myopathic changes in primary human muscle cells and reversal by a prostaglandin F2 alpha analogue; in: Scientific Reports, (veröffentlicht: 07.02.2020), Scientific Reports
  • Jessica Hoppstädter Jenny Vanessa Valbuena Perez Rebecca Linnenberger Charlotte Dahlem Thierry M. Legroux Anne Hecksteden William K. F. Tse Sara Flamini Anastasia Andreas Jennifer Herrmann Christian Herr Rolf Müller Tim Meyer Robert Bals Carlo Riccardi Stefano Bruscoli Alexandra K. Kiemer: The glucocorticoid‐induced leucine zipper mediates statin‐induced muscle damage; in: The FASEB Journal, (veröffentlicht: 06.02.2020), The FASEB Journal


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