Research Report 2010 - MDC

Cardiovascular and Metabolic Disease ResearchHerz-Kreislauf-Krankheiten und metabolisches Syndrom Thomas E. WillnowCardiovascular disease is the most commoncause of death worldwide. In industrializednations, this state of affairs has been the casesince early in the 20 th century. In the 21 st century, cardiovasculardisease has become global. For instance,almost half the disease burden in low-and-middleincomecountries of Europe and Central Asia nowcomes from cardiovascular diseases. In the UnitedStates, 60 million people have known cardiovasculardisease, 50 million have hypertension, 13 million havecoronary disease, and 5 million have had a stroke.These figures comprise 1 in 5 of the US population.Figures for the European Union are no different. Fivepercent of the US and EU population are known tohave type 2 diabetes mellitus. This “adult-onset” diabetesis now the most common cause of diabetes inchildren. Kidney disease leading to end-stage renalfailure is increasing exponentially and diabetes, coupledwith hypertension, is the most common cause.The number of people with a body mass index (BMI)>30 is approaching 30% of the population and halfthe population is overweight (BMI >25%). These figuresare alarming, since it could mean a reversal ofthe trend throughout the last century of an everincreasinglife expectancy in our societies.Learning to prevent and treat cardiovascular andmetabolic diseases will require understanding theunderlying genetic and pathophysiological mechanisms,and this approach offers a passport to in vivotranslational approaches. Thus research in this programaims at elucidating the genetic pathways whichregulate the normal function of the cardiovascularsystem and metabolism and whose defects causehuman diseases. Ultimately, the identification of suchdisease genes will lead to a better understanding ofpathological processes, to improved diagnoses, and tonew concepts in therapy.Toward these goals, we use functional genomicsapproaches to study disease processes in model systemsranging from the zebrafish, to the mouse andrat, and we compare our findings to studies conductedin humans (and vice versa). The studies are performedby group leaders at the MDC in close collaborationwith clinicians at the Charité, UniversityMedicine of Berlin.Weltweit sind Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems inzwischen die häufigste Todesursache.Galt dies seit Beginn des 20. Jahrhundertszunächst nur für die Industrienationen, trifft dieserBefund im 21. Jahrhundert nunmehr global zu. So ist dieHälfte der Erkrankungen in den europäischen und zentralasiatischenGesellschaften mit geringem oder mittleremNationaleinkommen heute diesem Komplex von Krankheitenzuzurechnen.In den USA leiden 60 Millionen Menschen an Herz-Kreislauf-Krankheiten.50 Millionen haben Bluthochdruck, 13Millionen leiden an Herzkrankheiten, und 5 Millionen hatteneinen Schlaganfall. Damit ist also jeweils einer vonfünf Einwohnern der USA von einer Erkrankung des Herz-Kreislaufsystems betroffen. Hinzu kommt, dass 5 Prozentder US-Bürger an Diabetes vom Typ 2 leiden.Auch in der Europäischen Union verhält es sich nichtanders. Fünf Prozent der EU-Bürger leiden ebenfalls anDiabetes vom Typ 2. Diese typischerweise erst im Erwachsenenaltereinsetzende Form der Zuckerkrankheit istheute bereits die häufigste Form von Diabetes im Kindesalter.Als Folge nehmen Nierenerkrankungen bis hin zumNierenversagen exponentiell zu.Eine große Rolle spielt in diesem Zusammenhang auchdas Übergewicht. 30 Prozent der Bevölkerung erreichenden gefährlichen BMI-Index-Wert (body mass index) vonüber 30. Bereits 50 Prozent der Bevölkerung haben einenIndex von mehr als 25, was bereits Übergewicht anzeigt.Das sind alarmierende Befunde. Sie könnten den Trendständig steigender Lebenserwartung umkehren, der dasvergangene Jahrhundert gekennzeichnet hat.Um Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems verhütenoder erfolgreich behandeln zu können, muss man die zuGrunde liegenden genetischen und pathophysiologischenMechanismen aufklären. Ziel unseres Forschungsprogrammsist es deshalb, genetische Netzwerke aufzuklären,welche die normale Funktion des kardiovaskulären Systemsregulieren und die, wenn sie defekt sind, zu Erkrankungenführen. Letztlich wird die Aufklärung solcherkrankheitsverursachenden Gene zu einem besseren Verständnispathologischer Prozesse, aber auch zu besserendiagnostischen Verfahren und schließlich zu neuen Therapiekonzeptenführen.Im Hinblick auf diese Zielsetzung betreiben wir funktionelleGenomforschung in Modellsystemen wie Zebrafisch,Maus oder Ratte. Wir vergleichen die gewonnenen Befundemit solchen, die am Menschen erhoben werden konn-2 Cardiovascular and Metabolic Disease Research