Rätsel der Herzreparatur nach Infarkt gelöst
Bei einem Herzinfarkt wird der Herzmuskel nicht mehr ausreichend mit Blut und Sauerstoff versorgt, und ein Teil des Herzmuskelgewebes stirbt ab und vernarbt. Anders als die Leber kann sich das Herz eines erwachsenen Menschen kaum regenerieren. Es ist allerdings in der Lage, Reparaturvorgänge in Gang zu setzen. Wie sie genau ablaufen, war bisher nicht bekannt.
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Jetzt hat ein Forschungsteam um Professor Dr. Kai Wollert, Leiter der Molekularen und Translationalen Kardiologie an der Klinik für Kardiologie und Angiologie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), herausgefunden, welche Zellen an der Herzreparatur beteiligt sind und wie sie miteinander kommunizieren. Die Forschenden haben einen neuen Botenstoff entdeckt, der die Wundheilung steuert und so einen Ansatz für eine neue Therapie aufgezeigt. Die Forschungsarbeit ist in Science erschienen, einer der weltweit angesehensten Fachzeitschriften für Naturwissenschaften.
Neuer Mechanismus der Zellkommunikation gefunden
Im Fokus der Untersuchung steht der Rezeptor KIT. Das Protein wird von verschiedenen Zellen gebildet, unter anderem den blutbildenden Stammzellen im Knochenmark. Hier spielt KIT als Bindungsstelle für den Stammzellfaktor eine wichtige Rolle. Dieser Botenstoff aktiviert die KIT-positiven Stammzellen und führt dazu, dass sich aus ihnen die verschiedenen Zellen des Blutes entwickeln. Auch im Herzen kommen KIT-positive Zellen vor. «Das sind allerdings keine Stammzellen, wie lange vermutet, sondern Gefässzellen», erklärt Dr. Marc Reboll, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Molekularen und Translationalen Kardiologie und Erstautor der Studie.
KIT-Rezeptor und Meteorin-like (METRNL)
Die KIT-positiven Gefässzellen sorgen nach einem Infarkt dafür, dass sich neue Herzgefässe ausbilden. Doch der für die KIT-Aktivierung notwendige Stammzellfaktor lässt sich im Herzen kaum nachweisen. Diesen Widerspruch haben die Forschenden nun aufgelöst. Sie entdeckten im Herzen einen neuen Botenstoff, der ebenso passgenau an den KIT-Rezeptor binden kann und den Reparaturprozess in Gang setzt: das Protein Meteorin-like (METRNL).
METRNL regt Gefässbildung an und vermindert die Narbenbildung
«Nach einem Infarkt reagiert das Immunsystem mit einer Entzündungsreaktion», erläutert Professor Wollert. «Die Entzündungszellen produzieren METRNL, welches die KIT-positiven Gefässzellen zur Bildung neuer Blutgefässe anregt.» Untersuchungen im Mausmodell zeigten, das ohne METRNL die Herzreparatur nicht mehr funktionierte. Wurden Mäuse hingegen mit METRNL behandelt, bildeten sich neue Gefässe im Infarktgebiet. «Dadurch wird die Narbenbildung gemildert und eine schwere Herzinsuffizienz verhindert», betont der Kardiologe. Der neu entdeckte Botenstoff könnte nun der entscheidende Baustein zu einem Medikament sein, das die Herzreparatur gezielt unterstützt.PS
