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News: Regeneration nach dem Herzinfarkt

Lange Zeit galt es als unmöglich, dass sich Herzzellen nach einem Herzinfarkt regenerieren. Seit einer Weile wird der Gedanke nicht mehr gänzlich abgelehnt, und nun gibt es beinahe direkte Beweise. Doch ob es sich in der Tat um die Teilung von Herzmuskelzellen handelt, ist noch nicht gewiss. Womöglich finden sich auch im Herzen Stammzellen, die an den Ort des Geschehens wandern, um dort zu neuem Gewebe heranzuwachsen.
Jeder Herzinfarkt fügt dem Herzen irreversible Schäden zu, jährlich fallen ihm in Deutschland rund 90 000 Menschen zum Opfer. 30 Prozent aller Patienten sterben innerhalb der ersten Stunde, und sollte dem ersten Infarkt ein zweiter folgen, so steigt das Sterberisiko auf das Doppelte. Doch das Herz stemmt sich gegen den Infarkt. So können gesunde Muskelabschnitte einen Teil der Aufgaben infarktgeschädigter Muskelzellen übernehmen, und – entgegen der bisherigen Auffassung – sind Herzmuskelzellen zudem offensichtlich in der Lage, sich zu teilen und zu regenerieren.

Piero Anversa vom New York Medical College hatte mit seinen Kollegen insgesamt 23 Patienten kardiale Myozyten – Herzmuskelzellen – entnommen. 13 Versuchspersonen hatten vor vier bis zwölf Tagen einen Herzinfarkt erlitten, die anderen waren von keinerlei Herz-Kreislauferkrankung betroffen. Die Forscher entnahmen die Herzmuskelzellen sowohl aus der Randzone des vom Infarkt geschädigten Gewebes als auch aus ferneren Bereichen.

Unter dem hochauflösenden konfokalen Mikroskop entdeckten die Forscher verschiedene Hinweise auf Zellteilungen. So konnten sie die Expression des Poteins Ki67 nachweisen, das Ausdruck ist für sich teilende Zellen. Außerdem gelangen ihnen Aufnahmen struktureller Indikatoren für mitotische Teilungen, bei denen aus Mutterzellen je zwei identische Tochterzellen hervorgehen. Sie beobachteten Spindelapparate und typische Zelleinschnürungen, wie sie im Zusammenhang mit der ungeschlechtlichen Zellteilung auftreten.

Anversa und seine Mitarbeiter quantifizierten ihre Beobachtungen mithilfe des so genannten mitotischen Index. Er beschreibt die Zahl der Zellen, die sich zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Teilung befinden. Im Vergleich zu den normalen Herzmuskelzellen lag dieser Zellteilungsindex im direkten Umfeld des infarktgeschädigten Gewebes bis zu 70-mal höher. In größerer Entfernung war der Index immer noch um das 24-fache erhöht.

Jetzt gilt es, die Zellen genauer zu identifzieren. Handelt es sich dabei einfach um ausdifferenzierte Zellpopulationen, die ihre Fähigkeit zur Teilung beibehielten oder gibt es im Herzgewebe womöglich auch Stammzellen, undifferenzierte Zellen, aus denen prinzipiell jedwedes Gewebe entstehen kann? Letzteres scheint zumindest nicht unmöglich, denn Anfang April 2001 berichtete eine Arbeitsgruppe unter der Leitung von Piero Anversa bereits von Stammzellen aus den Knochen von Mäusen, die im Herzen zu funktionierenden Myozyten und Koronargefäßen heranwuchsen.

Kollegen von Anversas Arbeitgruppe halten diese Forschungen für den bislang weitreichendsten Nachweis für die Regenerationsfähigkeit von Herzmuskelzellen nach einem Infarkt. Schon seit einigen Jahren haben Wissenschaftler dies nicht mehr vollkommen ausgeschlossen, jetzt liegen all ihre Hoffnungen auf der Identifizierung eindeutiger Stammzellen. Dies wäre für die Vorbeugung und Therapie von Herz-Kreislauferkrankungen ein maßgeblicher Schritt.

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  • Quellen
The New England Journal of Medicine 344: 1750–1757 (2001)
Nature 410: 701–705 (2001)

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