Die Selbstheilung ankurbeln |
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08.01.2013 12:01 Uhr |
Von Christina Hohmann-Jeddi / Herzmuskelzellen teilen sich laut einer aktuellen »Nature«-Publikation langsamer als bislang angenommen. Doch die Teilungsrate lässt sich mit einem genetischen Trick beschleunigen, wie eine weitere, zeitgleich in der Online-Ausgabe des Fachjournals erschienene Arbeit zeigt.
Bei Säugetieren büßen Herzmuskelzellen kurz nach der Geburt ihre Teilungsfähigkeit ein. Ein weiteres Wachstum des Organs erfolgt dann nur über Vergrößerung der vorhandenen Zellen. Um zu untersuchen, in welchem Ausmaß noch Proliferation in adulten Herzen stattfindet, verfolgten Richard Lee und Kollegen vom Brigham and Women’s Hospital und der Harvard Medical School in Boston die Neubildung und das Schicksal von Herzmuskelzellen bei Mäusen (doi: 10.1038/nature11682).
Sie entdeckten, dass im Herzmuskel neue Zellen fast ausschließlich durch Teilung von adulten Zellen entstehen und nicht etwa aus Stammzellen. Dabei kann sich nur ein kleiner Anteil von Zellen, der etwa 1 Prozent der Masse des Herzmuskels ausmacht, erneuern. Nach einem Herzinfarkt nimmt dieser Anteil auf etwa 3 Prozent zu. Anders als bislang vermutet springt demnach die Aktivität der Stammzellen auch nach einem Infarkt nicht an. Die Ergebnisse widerlegen die Auffassung, dass das Herz eine robuste Regenerationsfähigkeit besitzt, so die Autoren.
Doch auch mit einer geringen Regenerationskapazität lässt sich arbeiten, zeigen sich Mauro Giacca und Kollegen am Internationalen Zentrum für Gentechnik und Biotechnologie in Triest, Italien, überzeugt. Sie fanden heraus, dass man die Proliferationsrate mithilfe von microRNA (miRNA) steigern kann. Diese kurzen RNA-Schnipsel sind an der posttranskriptionalen Regulation der Genaktivität beteiligt, indem sie durch unpräzise Basenpaarung direkt an messengerRNA binden und diese hemmen. Störungen der miRNA-Verhältnisse im Herzmuskel führen zu Herzversagen und Kardiomyopathie.
Das Team um Giacca screente eine miRNA-Bank und identifizierte insgesamt 40 Moleküle, die die Proliferation der Myokardzellen von Ratten und Mäusen in vitro verstärken. Mit den zwei effektivsten starteten die Forscher Tierversuche. Hierfür induzierten sie bei Mäusen Herzinfarkte und injizierten dann die Moleküle, gebunden an einen viralen Vektor, ins Herz. Dort stimulierten die miRNA die Neubildung von Zellen und dadurch die Regeneration, sodass die Herzen trotz der Infarkte fast keine Funktionsverluste erlitten. Nach zwei Monaten war die Größe des durch den Infarkt zerstörten Gewebes um die Hälfte reduziert, wie Giacca und Kollegen berichten (doi: 10.1038/nature11739). Sie wollen die miRNA nun an anderen Tieren testen, deren Herzen denen von Menschen stärker ähneln.
Andere Experten auf dem Gebiet warnen in einer Mitteilung von »Nature« vor zu viel Enthusiasmus. Es bleibe abzuwarten, ob die Ergebnisse reproduziert werden können. Dies sei in der Vergangenheit schon öfter gescheitert. Insgesamt trage die Studie aber zu einem besseren Verständnis bei, warum Herzzellen ihre Teilungsfähigkeit verlieren, und liefere Ansätze für Therapien. /
