idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Medienpartner:
Wissenschaftsjahr


Teilen: 
31.07.2012 15:11

Rolle von Stammzellen nach Herzinfarkt im Mausmodell geklärt

Dr. Andreas Archut Abteilung Presse und Kommunikation
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

    Kommt es zum Herzinfarkt, wird die Blutzufuhr ins Gewebe teilweise unterbrochen, unterversorgte Bereiche sterben ab. Welche Rolle Stammzellen bei dem Heilungsprozess nach einem Infarkt spielen, war lange umstritten. Die Antwort: Es kommt darauf an! Am Beispiel von Mäuseherzen haben Forscher der Universität Bonn und der renommierten Cornell Universität in Ithaca, New York/USA, jetzt gezeigt, dass im ausgewachsenen Mausherz keine neuen Herzmuskelzellen mehr entstehen – im Gegensatz zum Herz neugeborener Mäuse, bei denen das sehr wohl funktioniert.

    Ihre Studie haben die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) veröffentlicht (DOI: 10.1073/pnas.1208114109).

    Dass nach einem Herzinfarkt tatsächlich ganz neue Herzmuskelzellen aus Stammzellen entstehen können, bewiesen die Forscher im Experiment an den Herzen neugeborener Mäuse, bei denen sie künstliche Herzinfarkte induzierten. Michelle Steffey, Fachärztin für Kleintiermedizin am Cornell Veterinary College, entwickelte ein Verfahren, mit dem das nur 2,5 Millimeter große Herz einer neugeborenen Maus zum Infarkt gebracht werden kann – eine technische Meisterleistung. Mit Hilfe dieser Methode gelang es den Wissenschaftlern festzustellen, dass im Herz von Jungmäusen tatsächlich nach einem Infarkt neue Herzmuskelzellen wuchsen; die Tiere erholten sich dabei sogar fast vollständig. „Ein Infarkt allein ist demnach kein Hindernis dafür, dass neue Herzmuskelzellen entstehen können“, folgert Professor Dr. Bernd Fleischmann, der Bonner Korrespondenzautor der Studie.

    Erwachsene Herzen bilden keine neuen Herzmuskelzellen mehr

    Dasselbe Verfahren wurde dann auch bei erwachsenen Mäusen angewandt. Hier bildeten sich jedoch keine neuen Herzmuskelzellen aus. „Offensichtlich haben ausgewachsene Tiere die für die Neubildung erforderlichen Stammzellen nicht“, sagt Professor Fleischmann. Seit langem ist bekannt, dass sich Stammzellen zu Beginn der embryonalen Entwicklung noch in fast alle beliebigen Zelltypen entwickeln können, diese Fähigkeit jedoch mit zunehmendem Alter zugunsten einer größeren Spezialisierung verlieren. Bei erwachsenen Tieren beobachteten die Wissenschaftler, dass deren Organismen den durch den Infarkt entstandenen Schaden nicht durch Neubildung von Herzmuskelzellen reparieren konnten. Stattdessen versuchten sie diesen durch die Bildung neuer Blutgefäßzellen zu begrenzen.

    Um die genaue Herkunft dieser Zellen zu klären, entwickelte das deutsch-amerikanische Forscherteam ein Mausmodell mit einem speziellen Marker für c-kit+ Vorläufer-/Stammzellen. Er lässt diese Zellen grün leuchten, so dass sie leichter beobachtet werden können. Dabei fanden die Wissenschaftler heraus, dass im erwachsenen Mausherz bereits vor dem Infarktereignis Stammzellen vorhanden sind, die nach dem Infarkt neue Blutgefäße bildeten. Ein Novum, wie Dr. Martin Breitbach und Dr. Michael Hesse, zwei an der Studie beteiligte Bonner Forscher betonen: „Unsere experimentellen Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, dass solche Gefäßstammzellen im ausgewachsenen Herz beheimatet sind und nicht, wie oft behauptet, vom Knochenmark gebildet werden.“

    Schließlich klärt die Studie auch, ob die neuen Herzmuskelzellen in der neugeborenen Maus von undifferenzierten Stammzellen oder von sich teilenden Herzmuskelzellen abstammen. Zu diesem Zweck verwendeten die Forscher ein weiteres Mausmodell, in dem Herzmuskelzellen rot und undifferenzierte c-kit+ Stammzellen grün markiert sind. Diese zwei Zelltypen wurden kurz nach einem Infarkt aus den neonatalen Herzen aufgereinigt und untersucht. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die grünen Stammzellen aus dem Infarkt in Zellkultur in schlagende Herzzellen ausdifferenzierten.

    Kontakt:
    Professor Dr. Bernd K. Fleischmann
    Institut für Physiologie 1, Life&Brain-Zentrum, Universität Bonn
    Telefon: 0228/6885-200
    E-Mail: bernd.fleischmann@uni-bonn.de


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Medizin
    überregional
    Forschungsergebnisse
    Deutsch


    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).