Herzensangelegenheiten – Ein Blick in die Zukunft

Vor sechs Jahren wurde eine Studie der University of California veröffentlicht die nachwies, dass wider Erwarten unser Herz auch nach der Geburt noch Vorläuferzellen enthält, die fähig sind sich zu teilen und so neues Herzmuskelgewebe aufzubauen. Vorläuferzellen sind im Gegensatz zu Stammzellen bereits auf eine Gewebeart festgelegt, besitzen aber noch deren Regenerationsfähigkeit. Entnimmt man diese und lässt sie sich unter optimalen Laborbedingungen vermehren, entwickeln sich aus diesen Vorläuferzellen Millionen Herzmuskelzellen.

Die darauf folgenden Forschungen des Medical Centers der Universität von Texas in Dallas konnten beweisen, dass auch Säugetierherzen nachwachsen können, so lange das betroffene Tier nur wenige Tage alt ist. Bei Versuchen mit jungen Mäusen wuchs bis zu 15 Prozent entfernten Herzmuskelgewebes innerhalb von drei Wochen komplett nach. Die bisher bei jeder leichten Verletzung oder Entzündung entstehende Narbenbildung, die langfristig die Leistungsfähigkeit des Herzens verringert, blieb aus.

Der Grund für das schnelle Verschwinden der Vorläuferzellen während des Alterns, könnte in der hohen Leistungsfähigkeit des Herzens liegen, dass auch mit kleinen Schäden noch funktioniert und, um das Überleben des Individuum zu gewährleisten, auch funktionieren muss. Im Laufe der Evolution entwickelte sich statt der länger dauernden Regeneration, ein schnelleres, aber eben auch fehlerhaftes Reparatursystem. Ein weiterer Grund zu reparieren statt zu ersetzen, dürfte der höhere Energieaufwand für die Neubildung von Organen sein. Einige Amphibien sind in der Lage, ganze Körperteile nachwachsen zu lassen. Salamander beherrschen dies ihr Leben lang. Allerdings sind Lurche auch nicht gerade mit einem sehr großen Gehirn gesegnet.

Niedrigere Geburtenraten und die für einen höheren Erfolg bei der Aufzucht notwendigen, komplexen sozialen Verhaltensweisen, haben Säugetieren ein sehr energieaufwändiges Gehirn beschert. Obwohl das menschliche Gehirn nur 2 Prozent unserer gesamten Körpermasse ausmacht, verbraucht es 20 Prozent unseres Sauerstoffs und 25 Prozent der vom Körper benötigten Glukose. Außerdem besitzt es keinen Platz für Energiereserven, was der Grund für seine schnelle Beschädigung bei Sauerstoffmangel ist.

Doch den Aufwand ist es auch wert. Wissenschaftler der ganzen Welt arbeiten fieberhaft daran einen Weg zu finden, beschädigte Organe zu ersetzen, oder fehlerfrei zu reparieren. Eine der untersuchten Möglichkeiten ist es, die wenigen bei Erwachsenen verbliebenen Vorläuferzellen anzuregen, ihre Teilung wieder aufzunehmen. Andere Forscher, wie Enrique Amaya, untersuchen die Genstrukturen bei Fröschen um Wachstumsfaktoren zu finden, die sich vielleicht auch auf den Menschen übertragen lassen. Der Mediziner Makoto Nakamura aus Japan, hat einen 3-D-Drucker entwickelt, auf dessen Prinzip aufbauend Maschinen eines Tages in der Lage sein werden, wenn sie mit ausreichend in vitro gezüchteten Zellen bestückt werden, fehlerfrei ganze Organe zu produzieren.

Es wird noch Jahre dauern bis ein sicheres Verfahren gefunden wird, dass es uns ermöglicht, beschädigte Herzen zu reparieren, ohne andere lebenswichtige Körperfunktionen zu beeinträchtigen. Dass es den Wissenschaftlern gelingen wird, daran zweifeln sie jedoch nicht mehr.

Ein Beitrag von Silke Krüsmann – http://www.forschung-wissen.de