Botenstoffe regen die Regeneration an

Seite 2 von 2
Nachwachsende Organe : Ein Herz, das lässt sich reparieren
Stefanie Reinberger

„Das bestätigt unsere Hypothese“, sagt Jochen Pöling. „Im Säugerherzen findet zu wenig Dedifferenzierung und Zellvermehrung statt, um die Reparaturmechanismen in ausreichendem Ausmaß zu bewerkstelligen.“ Pöling ist Chirurg im Herzzentrum der Schüchtermann-Klinik im niedersächsischen Bad Rothenfelde und erforscht am Max-Planck-Institut in Bad Nauheim die Dedifferenzierung von Herzmuskelzellen. Dabei interessiert ihn unter anderem die Tatsache, dass nach einem Infarkt Entzündungszellen in das Herz einwandern. Ein Phänomen, das man auch beim Molch kennt und das bei diesem eine wichtige Voraussetzung dafür ist, dass sich der Organismus schnell erholt und sich verletzte Körperteile erneuern. Könnte hier ebenfalls ein Schlüssel zur Selbstheilung liegen? Setzen die eingewanderten Zellen eine Substanz frei, die die Dedifferenzierung anstößt?

Narben statt Nachwuchs

„Wir haben nach Botenstoffen gefahndet, die von den Entzündungszellen ausgeschüttet werden, und die möglicherweise für die Dedifferenzierung eine Rolle spielen“, sagt Pöling. Einen Kandidaten hat er bereits entdeckt: Einen Botenstoff namens Onkostatin M, der kurz nach einem Infarkt im geschädigten Gewebe auftaucht und die Dedifferenzierung ankurbelt. Bei genetisch veränderten Mäusen ohne funktionstüchtiges Onkostatin M fallen nach einem Infarkt weniger Herzmuskelzellen in den ursprünglichen Zustand zurück. Mehr noch: Die Tiere sterben häufiger an den Folgen des Infarkts.

Theoretisch könnten höhere Onkostatin-M-Werte also die Rückentwicklung von Herzzellen anregen und so die Reparaturmechanismen verstärken. Doch so einfach ist es leider nicht. Beim Menschen heftet sich Onkostatin-M zusätzlich an einen weiteren Rezeptor, was unter anderem zu einer erhöhten Gerinnungsbereitschaft des Blutes führt – eher ein Nachteil bei Infarktpatienten.

Aber die Max-Planck-Forscher haben einen möglicherweise entscheidenden Unterschied zwischen dem Molch- und dem Säugerherzen ausgemacht: Während beim Molch aus den dedifferenzierten Zellen vor allem neue Herzmuskelzellen entstehen, bildet sich bei Mäusen und Menschen in erster Linie Narbengewebe. Doch weshalb hat die Evolution das überhaupt zugelassen? Weshalb führt die Dedifferenzierung beim Menschen zu funktionslosem Narbengewebe, während niedere Wirbeltiere daraus neue gesunde Zellen und sogar ganze Organe und Gliedmaßen sprießen lassen?

Besser vernarbt als tot

Möglicherweise ist das Narbengewebe gar nicht so nutzlos, wie es auf den ersten Blick erscheint. Es könnte dem Herzen Stabilität verleihen. „Der Molch fährt während der Regeneration seinen gesamten Stoffwechsel runter, ebenso seinen Blutdruck“, sagt Max-Planck-Direktor Thomas Braun. „Der kann an seinem Herzen herumbauen, ohne dass es platzt.“ Das menschliche Herz muss hingegen viel mehr Pumparbeit leisten. Bei allzu umfassenden Reparaturarbeiten würde es seine Stabilität verlieren und könnte dem Druck nicht mehr standhalten. Deshalb sind auch die Ergebnisse der kalifornischen Forscher mit Vorsicht zu genießen. Im Laufe der Evolution wurde die Regenerationsfähigkeit möglicherweise anderen Funktionen geopfert, etwa einer höheren Stabilität.

Vermutlich reicht es auch nicht, die Dedifferenzierung und Zellvermehrung anzukurbeln, um beim Menschen Herzgewebe zu regenerieren. Pöling und Braun glauben, dass es vor allem auf das richtige Timing ankommt. In der Frühphase nach einem Infarkt könnte eine verstärkte Dedifferenzierung die Herzmuskelzellen schützen und die zellbiologischen Aufräumarbeiten unterstützen. Und, wenn sich die Ergebnisse der Kalifornier bestätigen, lässt sich vielleicht eines Tages sogar die Regeneration vorantreiben. Doch zu einer späteren Phase scheint es notwendig, die fortschreitende Differenzierung zu blockieren und Narbenbildung zu verhindern, sagt Braun: „Vielleicht ist nach einem Infarkt alles eine Frage der richtigen Balance zwischen Notfallreparatur und dem langsam fortschreitenden Funktionsverlust des Herzens.“ Wer dieses Gleichgewicht findet, wird nicht nur Herzen, sondern die Herzmedizin erneuern.

Twitter

Folgen Sie unserer Wissen und Forschen Redaktion auf Twitter: 

1 Kommentar

Neuester Kommentar