Ein Stoff, der im menschlichen Körper unter anderem aus Bestandteilen von Granatäpfeln, Walnüssen und bestimmten Beeren entstehen kann, rückt in der Herz-Kreislauf-Forschung in den Mittelpunkt.
Wissenschaftler des King’s College London haben nun untersucht, ob Urolithin A die Funktion eines steifen Herzens verbessern könnte. In Experimenten mit Tiermodellen für eine bestimmte Form der Herzschwäche verbesserte die Substanz die Fähigkeit des Herzmuskels, sich zwischen den Herzschlägen zu entspannen. Gleichzeitig gingen krankhafte Veränderungen des Herzgewebes zurück. Auch in künstlich erzeugtem menschlichem Herzgewebe konnten die Forscher positive Effekte beobachten.
Die Ergebnisse sind interessant, stammen aber noch aus der experimentellen Forschung. Ob Urolithin A tatsächlich bei Menschen mit Herzinsuffizienz therapeutisch eingesetzt werden kann, müssen klinische Studien erst noch zeigen.
Wenn das Herz zwar pumpt, sich aber nicht richtig entspannt
Bereits frühere Untersuchungen haben sich mit möglichen gesundheitlichen Effekten von Granatäpfeln beschäftigt. Eine 2025 veröffentlichte Metaanalyse wertete 53 randomisierte Studien mit mehr als 2.300 Teilnehmern aus und fand unter anderem Hinweise auf Verbesserungen bei Blutdruck und einigen weiteren kardiometabolischen Risikofaktoren. Die Ergebnisse beziehen sich jedoch auf Granatapfel beziehungsweise entsprechende Präparate und nicht speziell auf Urolithin A oder die Behandlung von Herzinsuffizienz.
Im Mittelpunkt der aktuellen Untersuchung steht die Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion, kurz HFpEF. Bei dieser Form der Herzschwäche kann das Herz das Blut grundsätzlich noch ausreichend aus der Herzkammer herauspumpen. Das Problem liegt vielmehr in der Entspannungsphase. Ein gesundes Herz zieht sich zusammen und erschlafft anschließend wieder. In dieser Entspannungsphase können sich die Herzkammern mit Blut füllen. Wird der Herzmuskel jedoch steifer, kann diese Füllung erschwert sein. Das Herz muss dann mit einem höheren Druck arbeiten, um ausreichend Blut aufzunehmen und anschließend in den Kreislauf weiterzuleiten.
Der Begriff „erhaltene Ejektionsfraktion“ kann deshalb etwas irreführend wirken. Er bedeutet nicht, dass das Herz insgesamt gesund ist. Die Ejektionsfraktion beschreibt lediglich, welcher Anteil des in der Herzkammer vorhandenen Blutes bei einem Herzschlag ausgeworfen wird. Dieser Wert kann bei HFpEF im normalen Bereich liegen, obwohl die Fähigkeit des Herzmuskels, sich zu entspannen und mit Blut zu füllen, bereits beeinträchtigt ist. Für Betroffene kann sich das unter anderem durch Atemnot, Müdigkeit, eingeschränkte körperliche Belastbarkeit und eine geringere Lebensqualität bemerkbar machen. Beschwerden treten zunächst häufig bei körperlicher Anstrengung auf, können bei fortschreitender Erkrankung aber auch im Alltag stärker werden.
HFpEF tritt besonders häufig bei älteren Menschen auf und steht zudem in Zusammenhang mit Erkrankungen und Risikofaktoren wie Bluthochdruck, Übergewicht und Diabetes. Auch Veränderungen an den Blutgefäßen und chronische Stoffwechselprozesse können eine Rolle spielen. Dadurch entsteht kein einheitliches Krankheitsbild: Bei verschiedenen Patienten können unterschiedliche Faktoren dazu beitragen, dass der Herzmuskel steifer wird und sich schlechter entspannt.
Die Behandlung ist deshalb anspruchsvoll. Statt nur einen einzelnen Krankheitsmechanismus zu beeinflussen, müssen häufig mehrere zugrunde liegende Faktoren berücksichtigt werden. Genau hier setzt die aktuelle Forschung an: Wissenschaftler suchen nach neuen molekularen Mechanismen, die direkt an der gestörten Entspannung des Herzmuskels beteiligt sind und sich möglicherweise gezielt beeinflussen lassen.
Ein Stoffwechselprodukt gerät in den Fokus
Urolithin A ist keine Substanz, die einfach unverändert aus einem Granatapfel in den Blutkreislauf gelangt. Vielmehr entsteht sie erst im Darm: Bestimmte Pflanzenstoffe, insbesondere sogenannte Ellagitannine und Ellagsäure, werden von Darmbakterien umgebaut. Dabei können unter anderem Urolithine entstehen – darunter Urolithin A.
Wie viel davon tatsächlich gebildet wird, kann von Mensch zu Mensch unterschiedlich sein. Entscheidend ist unter anderem, welche Bakterien im Darm vorhanden sind und wie sie die aufgenommenen Pflanzenstoffe verarbeiten. Deshalb lässt sich auch nicht allein anhand der Menge eines bestimmten Lebensmittels vorhersagen, wie viel Urolithin A im Körper entsteht.
Das macht die Substanz für die Forschung besonders interessant. Urolithin A wurde in den vergangenen Jahren vor allem im Zusammenhang mit Mitochondrien, Zellstoffwechsel und gesundem Altern untersucht. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der sogenannten Mitophagie. Dabei handelt es sich vereinfacht gesagt um einen zellulären Recyclingprozess, bei dem beschädigte Mitochondrien erkannt und abgebaut werden. Mitochondrien werden häufig als „Kraftwerke“ der Zellen bezeichnet. Sie stellen einen großen Teil der Energie bereit, die Zellen für ihre Arbeit benötigen. Herzmuskelzellen sind besonders energieabhängig, weil das Herz rund um die Uhr arbeitet und sich ständig zusammenziehen und wieder entspannen muss.
Deshalb interessiert die Wissenschaftler, ob Veränderungen im Energiestoffwechsel und in der Qualität der Mitochondrien auch mit Erkrankungen des Herzmuskels zusammenhängen. Die aktuelle Studie verfolgt jedoch einen etwas anderen Ansatz: Die Forscher untersuchten, ob Urolithin A einen Signalweg beeinflusst, der unmittelbar an der Entspannung des Herzmuskels beteiligt ist.
Ein bestimmtes Protein spielt eine zentrale Rolle
Die Forscher konzentrierten sich auf das Protein PKGIα, das innerhalb der Herzmuskelzellen als Teil eines wichtigen Signalsystems fungiert. Solche Signalwege sorgen dafür, dass äußere oder innere Reize in der Zelle in konkrete Reaktionen übersetzt werden. PKGIα ist dabei unter anderem an Prozessen beteiligt, die die Spannung der Muskelzellen und damit auch die Entspannung des Herzmuskels beeinflussen. Besonders interessant war eine kleine, aber entscheidende Stelle innerhalb des Proteins: die Aminosäure Cystein 42. Die Wissenschaftler fanden Hinweise darauf, dass Urolithin A mit dieser Stelle interagiert und dadurch die Aktivität von PKGIα beeinflussen kann.
Das ist deshalb relevant, weil eine gestörte Signalübertragung an dieser Stelle dazu beitragen kann, dass sich Herzmuskelzellen schlechter entspannen. Wird der entsprechende Signalweg dagegen aktiviert, können die Zellen nach dem Zusammenziehen leichter in einen entspannten Zustand zurückkehren.
Die Forscher sehen darin einen möglichen Zusammenhang zwischen Urolithin A und der verbesserten Herzmuskelentspannung, die sie in ihren Versuchsmodellen beobachteten. Der Stoff könnte demnach nicht einfach allgemein auf das Herz wirken, sondern gezielt einen molekularen Schalter beeinflussen, der für die Funktion der Herzmuskelzellen relevant ist.
Damit liefert die Untersuchung zugleich einen möglichen Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer Medikamente. Statt ausschließlich die Begleiterscheinungen von HFpEF zu behandeln, könnte künftig versucht werden, gezielt Signalwege zu beeinflussen, die an der krankhaft veränderten Entspannung des Herzmuskels beteiligt sind. Ob sich dieser Mechanismus tatsächlich für eine Behandlung beim Menschen nutzen lässt, muss allerdings erst noch untersucht werden.
Bessere Herzfunktion in den Versuchsmodellen
Anschließend untersuchten die Wissenschaftler, was passiert, wenn Urolithin A in verschiedenen experimentellen Modellen eingesetzt wird. Bei den behandelten Tieren verbesserten sich Messwerte der Herzfunktion deutlich. In einzelnen Untersuchungen betrug die Verbesserung gegenüber den unbehandelten Modellen bis zu 80 Prozent.
Außerdem beobachteten die Forscher weniger Fibrose. Damit ist eine krankhafte Vernarbung des Herzgewebes gemeint, die das Gewebe steifer machen und seine normale Funktion beeinträchtigen kann. Auch die Vergrößerung einzelner Herzmuskelzellen fiel geringer aus. Solche Veränderungen können auftreten, wenn das Herz über längere Zeit einer erhöhten Belastung ausgesetzt ist.
Die Ergebnisse sprechen somit dafür, dass Urolithin A nicht nur die Entspannung des Herzmuskels beeinflussen könnte, sondern möglicherweise auch einige strukturelle Veränderungen abschwächt, die mit HFpEF verbunden sind.
Auch menschliches Herzgewebe wurde untersucht
Besonders interessant ist ein weiterer Teil der Untersuchung. Die Forscher testeten Urolithin A nicht ausschließlich an Tieren, sondern auch an künstlich erzeugtem menschlichem Herzgewebe. Dieses Gewebe wurde aus menschlichen Stammzellen hergestellt und dient als Labormodell, mit dem sich bestimmte Eigenschaften des menschlichen Herzmuskels untersuchen lassen.
Auch hier zeigte Urolithin A einen messbaren Effekt: Das künstliche Herzgewebe konnte sich unter der Behandlung besser entspannen. Zusätzlich wurden Veränderungen sowohl bei der Entspannung als auch bei der Kontraktion beobachtet. Das macht die Ergebnisse interessant für die weitere Forschung. Es handelt sich allerdings weiterhin um ein Labor-Modell und nicht um eine Behandlung von Patienten.
Bedeutet das, dass Granatäpfel vor Herzschwäche schützen?
Nein, diesen Schluss lässt die Studie ausdrücklich nicht zu. Zwar kann Urolithin A nach dem Verzehr bestimmter Lebensmittel durch den Stoffwechsel im Körper entstehen. Wie viel Urolithin A tatsächlich gebildet wird, hängt jedoch unter anderem von den individuellen Darmbakterien ab.
Außerdem wurde in der aktuellen Untersuchung nicht einfach untersucht, ob Menschen mit HFpEF durch den Verzehr von Granatäpfeln gesünder werden. Die Forscher untersuchten vielmehr die Wirkung des isolierten Stoffes Urolithin A in experimentellen Modellen.
Deshalb lässt sich aus den Ergebnissen derzeit keine Empfehlung ableiten, Granatäpfel oder andere Urolithin-A-Quellen zur Behandlung einer Herzinsuffizienz einzusetzen. Auch die Experten betonen, dass dafür noch nicht genügend Belege vorliegen.
Ein interessanter Ansatz – aber noch keine Therapie
Die Studie liefert einen neuen Hinweis darauf, dass der PKGIα-Signalweg bei HFpEF therapeutisch interessant sein könnte. Urolithin A könnte dabei als Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Wirkstoffe dienen. Gleichzeitig zeigt die Untersuchung sehr deutlich, wo die Grenzen der bisherigen Erkenntnisse liegen: Die positiven Effekte wurden bislang in Tiermodellen und künstlich erzeugtem menschlichem Herzgewebe beobachtet. Ob Urolithin A auch bei Menschen die Herzfunktion verbessert, welche Dosierung dafür notwendig wäre und welche Patienten davon profitieren könnten, ist noch offen. Dafür sind klinische Studien erforderlich.
Bevor aus den aktuellen Ergebnissen eine mögliche Behandlung entstehen kann, müssen mehrere Fragen beantwortet werden. Dazu gehört unter anderem, ob Urolithin A beim Menschen tatsächlich in ausreichender Menge an den untersuchten Signalweg gelangt und ob sich die im Labor beobachteten Veränderungen auf die tatsächliche Leistungsfähigkeit des Herzens übertragen lassen.
Ebenso wichtig ist die Frage nach der langfristigen Sicherheit und Wirksamkeit. Urolithin A wurde zwar bereits in anderen Zusammenhängen am Menschen untersucht und zeigte dabei ein günstiges Sicherheitsprofil, daraus lässt sich jedoch noch keine Wirksamkeit gegen HFpEF ableiten.
Die neue Studie liefert deshalb vor allem einen interessanten Ausgangspunkt für weitere Forschung. Sie zeigt, dass ein bislang wenig beachteter molekularer Mechanismus möglicherweise dabei helfen könnte, die gestörte Entspannung des Herzmuskels bei HFpEF zu beeinflussen.
Für Menschen mit Herzinsuffizienz bleibt eine ausgewogene Ernährung dennoch ein wichtiger Bestandteil eines herzgesunden Lebensstils. Ein einzelnes Lebensmittel oder ein einzelner Pflanzenstoff kann nach dem derzeitigen Wissensstand jedoch weder eine Herzinsuffizienz verhindern noch behandeln.