Statine: RyR1-Kanal erklärt, wie Kalziumlecks Muskelschmerzen auslösen

Statine gehören zu den weltweit am häufigsten verordneten Cholesterinsenkern. Laut einer wissenschaftlichen Untersuchung nutzen mehr als 200 Millionen Menschen weltweit diese Medikamente.

Während schwerwiegende Muskelschäden als selten gelten, klagen viele Patientinnen und Patienten über Muskelschmerzen und Muskelschwäche. Ein internationales Forschungsteam hat nun die molekularen Mechanismen aufgedeckt, die für diese Nebenwirkungen verantwortlich sind.

Molekularer Defekt am Ryanodin-Rezeptor RyR1

Wissenschaftler der kanadischen University of British Columbia und der University of Wisconsin–Madison konnten den Prozess entschlüsseln, über den Statine muskuläre Beschwerden hervorrufen.

Ihre in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichte Forschungsarbeit zeigt, dass die Arzneistoffe den Ryanodin-Rezeptor-Kanal RyR1 offen halten. Dadurch kommt es zu einem unkontrollierten Austritt von Kalzium aus den Muskelzellen, was in der Folge das Muskelgewebe schädigt.

Der Hauptautor der Studie, Steven Molinarolo, beschrieb dazu, dass das Team diesen Vorgang beinahe Atom für Atom sichtbar machen konnte. Die Untersuchungen ergaben, dass drei Moleküle an derselben Stelle des RyR1-Kanals binden. Ein erstes Molekül dockt an, solange der Kanal geschlossen ist, und begünstigt dessen Öffnung. Zwei weitere Moleküle halten den Kalziumkanal anschließend in geöffnetem Zustand.

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Der primäre Fokus der Wissenschaftler lag auf dem Wirkstoff Atorvastatin. Den Analysen zufolge könnte dieser Mechanismus jedoch grundsätzlich auch andere Vertreter aus der Gruppe der Statine betreffen.

Bestätigung durch parallele Untersuchungen

Ergänzende Befunde liefert eine weitere Studie, die im Journal of Clinical Investigation publiziert wurde. Darin berichten Forscher, dass auch der Wirkstoff Simvastatin den Ryanodin-Rezeptor aktiviert und den Kalziumkanal öffnet. Dies führt zu einem unkontrollierten Kalziumeinstrom, der Muskelschwäche sowie Gewebeschäden nach sich zieht.

Obwohl dieser Mechanismus vermutlich nicht sämtliche Fälle von Statin-Unverträglichkeiten abdeckt, könnte er dennoch Millionen von Behandelten betreffen.

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Zugleich verweisen die Versuche in dieser Publikation auf mögliche therapeutische Ansätze. Anhand von Mausmodellen konnten die Forscher zeigen, dass experimentelle Medikamente in der Lage sind, das aufgetretene Kalziumleck wieder zu beheben. Entsprechende Wirkstoffe werden derzeit bereits in klinischen Studien am Menschen zur Behandlung seltener Muskelerkrankungen erprobt.

Suche nach nebenwirkungsarmen Alternativen

Das übergeordnete Ziel der Forschungsteams an der University of British Columbia und der University of Wisconsin–Madison besteht darin, die Grundlagen für verträglichere Therapien zu schaffen. Die detaillierte Aufklärung der Bindungsstellen am RyR1-Kanal soll es künftig ermöglichen, sicherere Statine zu entwickeln, welche die cholesterinsenkende Schutzwirkung beibehalten, ohne dabei Schmerzen und Schwäche in der Skelettmuskulatur auszulösen.