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Mechanische Herzunterstützung fördert Regeneration von Herzmuskelzellen

Ein Forscherteam um Priv.-Doz. Dr. Olaf Bergmann, Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung und am Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), hat entdeckt, dass Linksherzunterstützungsgeräte (LVAD) die Regeneration von Herzmuskelzellen bei schwerer Herzschwäche erheblich fördern. Die bahnbrechenden Ergebnisse wurden im Fachjournal Circulation veröffentlicht.

Nahaufnahme eines Mikroskops mit roten und blauen Lichtern, das isolierte humane Herzmuskelzellen zeigt.
Die Abbildung zeigt isolierte humane Herzmuskelzellen (rot) mit einem oder zwei Zellkernen (blau). Die Gap Junctions (Connexin 43) sind gelb gefärbt. Bild: umg/olaf bergmann

Herzkrankheiten wie koronare Herzkrankheit, Herzschwäche und Herzinfarkt führen oft zum Verlust von Herzmuskelzellen, die für die Herzfunktion und Blutzirkulation essenziell sind. Während sich Herzmuskelzellen bei gesunden Menschen jährlich um 0,5 % erneuern können, ist die Regenerationsfähigkeit bei erkrankten Personen stark eingeschränkt, was ernsthafte gesundheitliche Folgen hat.

Ein Team um Dr. Olaf Bergmann von der Universitätsmedizin Göttingen untersuchte die Regeneration von Herzmuskelzellen bei fortgeschrittener Herzschwäche. Die Zellneubildung war bis zu 50 Mal niedriger als bei gesunden Herzen. Mit einem Linksherzunterstützungssystem (LVAD) wurde jedoch „festgestellt, dass Patientinnen und Patienten, die mit einem LVAD behandelt wurden, eine über sechsmal höhere Erneuerungsrate der Herzmuskelzellen aufwiesen, was mit signifikanten Verbesserungen der Herzfunktion und -struktur einherging“, erläutert Dr. Bergmann.

Über die Studie

In dieser Studie wurden Gewebeproben von 52 Patientinnen mit fortgeschrittener Herzschwäche untersucht, die alle ein neues Herz transplantiert bekamen. 28 dieser Patientinnen wurden vor der Herzentnahme mit einem Linksherzunterstützungsgerät (LVAD) behandelt, während 24 unbehandelt blieben. Zur Messung der Erneuerung von Herzmuskelzellen nutzten die Forscher*innen die Menge an radioaktivem Kohlenstoff (C-14) in der DNA, ein Überbleibsel von Kernwaffentests, und berechneten damit das Alter der Zellen.

Bei 15 der 28 LVAD-Patientinnen zeigte sich eine sechsmal höhere Erneuerungsrate der Herzmuskelzellen als bei gesunden Personen. Die anderen 13 LVAD-Patientinnen sowie die unbehandelten Patient*innen zeigten dagegen eine 18 bis 50 Mal niedrigere Regeneration. Die verbesserte Regeneration mit LVAD wird vermutlich durch die mechanische Entlastung und das „reverse remodeling“ begünstigt, das krankhafte Veränderungen des Herzmuskels rückgängig macht. Laut Dr. Bergmann: „Das LVAD ermöglicht dem Herzen, sich zu erholen. Dies wiederum verbessert die Energieeffizienz und fördert so vermutlich die Regeneration der Herzmuskelzellen, was in den Proben ohne mechanische Unterstützung nicht beobachtet werden konnte.“


Originalpublikation: 

A Latent Cardiomyocyte Regeneration Potential in Human Heart Disease. Derks, et al., Circulation 2024 

Wissenschaftlicher Kontakt:

Priv.-Doz. Dr. Olaf Bergmann, Universitätsmedizin Göttingen, Institut für Pharmakologie und Toxikologie, olaf.bergmann(at)med.uni-goettingen.de

Quelle: Pressemitteilung Universitätsmedizin Göttingen