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Künstliches Herzmuskelgewebe herstellen

Nach einem Herzinfarkt sterben regelmäßig Herzmuskelzellen ab. Spezielle Stammzellen könnten neues Muskelgewebe bilden. © Dr_Microbe / iStock / Getty Images Plus

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Stammzellforschung: Künstliches Herzmuskelgewebe herstellen

Herzinfarkt ist in Deutschland immer noch eine der Haupttodesursachen. Dabei ist die Sterblichkeit nach einem Infarkt in den vergangenen Jahrzehnten deutlich zurückgegangen. Wissenschaftlern der Julius-Maximilians-Universität Würzburg ist es nun erstmals gelungen, schlagende Herzmuskelzellen aus speziellen Stammzellen zu züchten. Sie liefern damit möglicherweise einen neuen Ansatz zur Behandlung eines Herzinfarkts.

Im Vergleich zum Beginn der 1990er-Jahre verringerte sie sich nach Angaben der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) bis 2015 um mehr als die Hälfte. Dies sei unter anderem auf Verbesserungen in Prävention, Therapie und Rehabilitation zurückzuführen, so die DGK. 

Das Problem dabei: Bei einem Herzinfarkt stirbt immer auch ein Teil des Herzmuskelgewebes ab, einhergehend mit einer mehr oder minder stark ausgeprägten Narbenbildung. Versuche, das untergegangene Gewebe mit Hilfe von Stammzellen durch einen adäquat funktionierenden Herzmuskel zu ersetzen, haben in den vergangenen Jahren nicht den erhofften Erfolg gezeigt.

Ein aktuelles Forschungsergebnis von Wissenschaftlern der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) zeigt jetzt einen neuen Ansatz zur Behandlung eines Herzinfarkts auf. Das Team um Professor Süleyman Ergün, Leiter des Instituts für Anatomie und Zellbiologie der JMU, setzt dabei auf eine spezielle Form von Stammzellen, die es in den Wänden von Blutgefäßen entdeckt hat.

Reaktion aktivieren

„Wir konnten erstmalig zeigen, dass in der Wand menschlicher Blutgefäße spezielle Stammzellen sitzen, die die Fähigkeit besitzen, sich unter Kulturbedingungen zu schlagenden Herzmuskelzellen zu entwickeln“, erklärt Ergün.

Zudem konnten die Wissenschaftler zeigen, dass diese „Gefäßwand-residenten Stammzellen“ auch in der Wand der herzeigenen Blutgefäße, den sogenannten „Koronargefäßen“ existieren, und bei einem Herzinfarkt tatsächlich zu einer Reaktion aktiviert werden.

Allerdings haben diese Stammzellen im Falle eines Infarkts bisher keine Chance, sich wie gewünscht zu Herzmuskelzellen zu entwickeln: „In unseren Studien hat sich gezeigt, dass diese Zellen in das Narbengewebe integriert werden und damit ihre Fähigkeit verlieren, sich in Herzmuskelzellen umzuwandeln“, sagt der Anatom.

Hilfe aus den herzeigenen Gefäßen

Trotzdem bieten diese Ergebnisse Anlass zu Hoffnung: „Unsere Ergebnisse bieten einen neuen Ansatz, über den man möglicherweise das Verhalten der Stammzellen in der Wand herzeigener Blutgefäße therapeutisch manipulieren und sie somit zur Erneuerung des untergegangenen Herzmuskelgewebes anregen kann“, erklärt Ergün.

Sollte es tatsächlich gelingen, die jetzt entdeckten Stammzellen aus den herzeigenen Blutgefäßen rechtzeitig und therapeutisch effektiv zu steuern, würde dies einen enormen Fortschritt in der Behandlung der Herzkreislauferkrankungen bedeuten, sind sich die Wissenschaftler sicher.

Gleichzeitig biete dies die Chance, die therapeutischen Kosten dieser Erkrankungen erheblich zu reduzieren. Noch beschränken sich die Erkenntnisse der Wissenschaftler allerdings auf Studien an Versuchstieren und im Labor. Bis sie beim Menschen zum Einsatz kommen können, bedürfe es deshalb noch weiterer Studien, in denen die gewonnenen Erkenntnisse vertieft werden müssen.

Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg


Publikation: Süleyman Ergün et al.; Generation of Cardiomyocytes From Vascular Adventitia-Resident Stem Cells; Circulation Research, ; DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.117.312526

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