Statine gehören weltweit zu den am häufigsten verschriebenen Medikamenten. Sie können Leben retten, indem sie das Risiko für Herzinfarkte und Schlaganfälle massiv senken. Doch viele Patient:innen haben im Rahmen der Anwendung Muskelschmerzen. Während die Cholesterinwerte sinken, klagen Betroffene jedoch über ein Ziehen, Schwäche oder diffuse Schmerzen in den Beinen und Armen.

Bisher war unklar, warum Statine direkte Auswirkungen auf die Skelettmuskulatur haben. Kanadische Wissenschaftler:innen der University of British Columbia (UBC) um Dr. Steven Molinarolo konnten mittels hochauflösender Kryo-Elektronenmikroskopie zeigen, dass speziell Atorvastatin direkt an einen zentralen Ionenkanal in den Muskelzellen binden.

Torwächter umgangen

Normalerweise fungiert der Ryanodin-Rezeptor 1 (RyR1) wie ein präziser Torwächter. Er öffnet sich nur kurzzeitig, um Calciumionen freizusetzen, wenn der Muskel kontrahieren soll. Die Forschenden entdeckten jedoch, dass sich Atorvastatin-Moleküle direkt in eine Tasche dieses Rezeptors setzen und ihn so „aufstoßen“.

So entsteht ein unkontrollierter Calcium-Leckstrom. Da Calcium ein starkes Signalmolekül ist, führt dieser permanente Überschuss in der Zelle zu oxidativem Stress und schädigt langfristig das Muskelgewebe. Dies erklärt, warum Patient:innen über Schmerzen, Ermüdung und in extremen Fällen sogar über einen Muskelzerfall, der Rhabdomyolyse klagen.

Individuelle Nebenwirkung

Die Studienergebnisse zeigen zudem eine individuelle Anfälligkeit. Nicht jeder Statin-Nutzende leidet unter Myopathien. Grund ist die Genetik: Frühere Studien, wie die der Arbeitsgruppe um Paul J. Isackson (2018), hatten bereits darauf hingedeutet, dass bestimmte Mutationen im RyR1-Gen Menschen empfindlicher für diese Nebenwirkung machen.

Die aktuelle Entdeckung bestätigt diesen Zusammenhang nun auf molekularer Ebene: Wer ohnehin einen „instabilen“ RyR1-Rezeptor besitzt, bei dem führen Statine schneller zu dem fatalen Calcium-Leck.

In Zukunft könnten Statine folglich so modifiziert werden, dass sie zwar weiterhin hochwirksam das Cholesterin-Enzym (HMG-CoA-Reduktase) in der Leber blockieren, aber nicht mehr in die Bindungstasche des RyR1-Rezeptors im Muskel passen, so die Forschenden.

Die Studie „Cryo-electron microscopy reveals sequential binding and activation of Ryanodine Receptors by statin triplets“ wurde an der University of British Columbia (UBC) in Vancouver, Kanada durchgeführt und im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht.