Schwere Herzinsuffizienz kann reversibel sein

Wissenschaftler haben möglicherweise einen Weg gefunden, Herzversagen rückgängig zu machen, indem sie den Herzmuskel dazu bringen, sich selbst zu regenerieren.

Sie fanden heraus, dass das Ausschalten eines Signalweges in Mäusen, die nach einem Herzinfarkt eine Herzinsuffizienz entwickelt hatten, einen bisher unerkannten Selbstheilungsprozess aktiviert.

In einer kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Arbeit berichten die Forscher, die von einem Team des Baylor College of Medicine in Houston, TX, geleitet werden, über ihre Erkenntnisse zu diesem Signalweg, der als Hippo bekannt ist.

Herzinsuffizienz ist eine ernste Erkrankung, von der etwa 5,7 Millionen Erwachsene in den USA betroffen sind. Sie entsteht, wenn das Herz nicht genug Blut pumpen kann, um die Bedürfnisse des Körpers zu erfüllen.

Herzinsuffizienz bedeutet nicht, dass das Herz aufgehört hat zu pumpen, aber es bedeutet, dass lebenswichtige Organe nicht den Sauerstoff und die Nährstoffe erhalten, die sie benötigen, um richtig zu funktionieren. Etwa die Hälfte der Patienten mit Herzinsuffizienz lebt nicht länger als 5 Jahre nach der Diagnose.

„Herzinsuffizienz ist nach wie vor die häufigste Todesursache bei Herzerkrankungen“, erklärt der korrespondierende Autor James F. Martin, Professor für regenerative Medizin am Baylor College of Medicine und Leiter des Cardiomyocyte Renewal Lab am Texas Heart Institute, ebenfalls in Houston.

Verletzte Herzen ziehen Vernarbung der Regeneration vor

Die beste Behandlung für Herzinsuffizienz ist derzeit eine Herztransplantation. Allerdings übersteigt die Zahl der Patienten mit Herzinsuffizienz bei weitem die Zahl der für eine Transplantation verfügbaren Herzen. Die Implantation eines ventrikulären Hilfsgeräts ist ebenfalls eine Option, allerdings eine weitaus ungünstigere.

Eines der merkwürdigen Dinge am Herzmuskel ist, dass er sich nicht regeneriert, wenn er stirbt, nachdem er unter Sauerstoffmangel gelitten hat, wie zum Beispiel nach einem Herzinfarkt.

Anstatt neue schlagende Muskelzellen, die Kardiomyozyten, zu bilden, ersetzt das Herz das abgestorbene Gewebe durch Narbengewebe aus Fibroblastenzellen.

Im Gegensatz zu den Kardiomyozyten haben die Fibroblasten keine Pumpleistung, so dass das Herz allmählich schwächer und schwächer wird, mit dem Ergebnis, dass die Mehrheit der Patienten mit schwerem Herzinfarkt eine Herzinsuffizienz entwickelt.

Prof. Martin sagt, dass er und sein Laborteam biologische Pfade untersuchen, die während der Herzentwicklung und -regeneration aktiv sind, um Wege zur Heilung des Herzmuskels zu finden.

Biologische Pfade sind Serien von molekularen Ereignissen innerhalb von Zellen, die zu Veränderungen in der Zelle führen oder bestimmte Produkte hervorbringen. Zum Beispiel können sie Gene ein- und ausschalten und sie können Zellen veranlassen, Fette, Proteine, Hormone und andere Moleküle zu produzieren. Sie können auch Signale übertragen und Zellen in Bewegung setzen.

Den Hippo-Weg zum Schweigen bringen

„In dieser Studie untersuchten wir den Hippo-Weg, von dem aus früheren Studien meines Labors bekannt ist, dass er die Proliferation und Regeneration von adulten Herzmuskelzellen verhindert“, sagt Prof. Martin.

In ihrer Studienarbeit erklären er und seine Kollegen, dass der Hippo-Weg – „eine Kinase-Kaskade, die die Proliferation und Regeneration adulter Kardiomyozyten verhindert“ – bei Patienten mit Herzinsuffizienz aktiver ist.

„Dies“, sagt Erstautor John Leach, ein Doktorand der molekularen Physiologie und Biophysik in Prof. Martins Gruppe, „brachte uns auf den Gedanken, dass, wenn wir Hippo ausschalten könnten, wir in der Lage sein könnten, eine Verbesserung der Herzfunktion zu induzieren.“

Also schaltete das Team den Hippo-Signalweg in einem Mausmodell aus, das die Art der fortgeschrittenen Herzinsuffizienz nachahmt, die beim Menschen nach einem Herzinfarkt auftritt. Sie verglichen die Ergebnisse mit denen einer Gruppe gesunder Mäuse (den Kontrollen).

„Nach 6 Wochen konnten wir beobachten, dass die verletzten Herzen ihre Pumpfunktion wieder auf das Niveau der gesunden Kontrollherzen gebracht hatten“, sagt Leach.

Die Forscher glauben, dass das Ausschalten von Hippo nicht nur die Herzmuskelzellen erneuert – wie in ihrer Studie ausführlich untersucht – sondern auch den Prozess der Fibrose oder Narbenbildung verändert. Sie fordern weitere Studien, um die Auswirkungen auf die Fibrose zu untersuchen.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das versagende Herz eine bisher unerkannte reparative Kapazität hat, die mehr als die Erneuerung der Kardiomyozyten umfasst.“