Die Zellen, die für die Bildung von Kalziumablagerungen in den Gefäßwänden verantwortlich sind – was zu Herzerkrankungen führt – wurden jetzt in einer neuen Studie identifiziert, die in PLOS Biology veröffentlicht wurde.
Atherosklerose – oder Verhärtung der Arterien – ist die Hauptursache für Herzkrankheiten. Sie entsteht durch die Ablagerung von Kalzium in den Blutgefäßen, was zu harten und engen Arterien führt. Dies führt dann zu Problemen wie einer Behinderung des Blutflusses und Herzproblemen.
Es ist bekannt, dass mehrere Faktoren zum Risiko der Atherosklerose beitragen, jedoch ist die Ursache noch nicht bekannt und es gibt bisher keine Möglichkeit, sie zu ändern, wenn sie einmal aufgetreten ist.
Zu den Risikofaktoren für Atherosklerose gehören:
- hoher Blutdruck
- hoher Zuckergehalt im Blut
- Rauchen
- hohe Cholesterinwerte
Eine Studie, die letztes Jahr in Nature Immunology veröffentlicht wurde, legt nahe, dass Atherosklerose durch Makrophagen verursacht wird – weiße Blutkörperchen, die sich in den Arterien ablagern.
Das System des Kalziumaufbaus in den Blutgefäßen ähnelt der Knochenbildung und besteht aus der Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts zwischen knochenproduzierenden Zellen, den Osteoblasten, und knochenabbauenden Zellen, den Osteoklasten.
In der aktuellen Studie kategorisierten Hyo-Soo Kim und Mitarbeiter den Ausgangspunkt einer Population von vaskulären verkalkenden Vorläuferzellen und ihre Wahrscheinlichkeit, sich in verschiedene Arten von Zellen zu differenzieren.
Dr. Kim, von der Seoul National University, erklärte:
„Wir zeigen, dass vaskuläre verkalkende Vorläuferzellen in der Arterie das Potenzial haben, entweder zu Osteoblasten oder Osteoklasten zu werden. Und eine bestimmte Chemikalie kann diese Zellen dazu bringen, Osteoklasten zu werden, was zur Erweichung der Blutgefäße führt.“
Die Forscher teilten Zellen aus den Aorten von Mäusen in zwei Gruppen ein. Beide Gruppen stammten aus dem Knochenmark und exprimierten ein als Sca-1 bezeichnetes Zelloberflächenprotein. Allerdings exprimierte nur eine Gruppe ein zusätzliches Oberflächenprotein namens PDGFRa.
Sie fanden heraus, dass die Zellen, die nur Sca-1 exprimierten, sich zu Osteoklasten oder Osteoblasten entwickeln konnten, während die Zellen, die Sca-1 und PDGFRa exprimierten, der osteoblastischen Abstammung zugeordnet wurden.
Die Forscher behandelten die Zellen mit einem Protein namens PPARy, das die Produktion von Osteoklasten fördert und die Produktion von Osteoblasten blockiert. Bei der Behandlung mit PPARy differenzierten sich nur Sca-1 exprimierende Zellen in osteoklastenähnliche Zellen.
Außerdem zeigte die Studie, dass Zellen, die in Mäusemodellen mit Atherosklerose verabreicht wurden, die Schwere der Kalziumablagerung in den Arterien erhöhten, während Zellen, die mit einem Medikament behandelt wurden, das PPARy auslöst, diesen Effekt signifikant verringerten und die Verkalkung merklich umkehrten.
Dr. Kim schlussfolgert:
„Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Subtyp von verkalkenden Vorläuferzellen ein neues therapeutisches Ziel für die Verhinderung von Verkalkung darstellt. Dies eröffnet die Möglichkeit, neue Medikamente zu entwickeln, um die Verhärtung der Arterien zu hemmen und damit das Risiko von Herzerkrankungen zu reduzieren.“
Geschrieben von Kelly Fitzgerald