Herzinfarkt: Blutgefäßwachstum kann die Behandlung verbessern

Wissenschaftler haben einen Zellmechanismus entdeckt, an dem das Hormon Leptin beteiligt ist, das eine Schlüsselrolle bei der Bildung neuer Blutgefäße spielt. Die Entdeckung könnte helfen, Behandlungen zu entwickeln, die die Reparatur von Gewebe nach einem Herzinfarkt stimulieren, sowie Behandlungen, die abnormales Gewebewachstum, wie bei Krebs, stoppen.
Forscher haben eine Entdeckung auf dem Gebiet der Bildung neuer Blutgefäße gemacht, und ihre Ergebnisse könnten helfen, Herzinfarkt und Krebsbehandlungen zu verbessern.

Ein Bericht über die Entdeckung, von Forschern an der Universität von Bristol in Großbritannien, ist in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte.

Das Ergebnis zeigt wichtige neue Hinweise auf die Zellbiologie der "Angiogenese" oder die Entstehung neuer Blutgefäße, die sowohl bei Gesundheit als auch bei Krankheit auftritt.

Die Forscher, darunter Studienleiter Paolo Madeddu, Professor für experimentelle kardiovaskuläre Medizin an der Universität von Bristol, glauben, dass ihre Entdeckung helfen könnte, die Behandlung von Herzinfarkt und Krebs, zwei der weltweit führenden Todesursachen, zu verbessern.

Zum Beispiel schädigen Herzinfarkte den Herzmuskel, und ein besseres Verständnis dafür, wie neue Blutgefäße erzeugt werden können, könnte die Ansätze der regenerativen Medizin verbessern, die dem Herzen helfen, sich selbst zu reparieren.

Ähnliches gilt für Tumore, die auf die Bildung neuer Blutgefäße angewiesen sind, um zu wachsen. Um zu verstehen, wie dies geschieht, könnten Behandlungen entwickelt werden, die dieses Wachstum blockieren.

Herzkrankheit, die Hauptursache für Herzinfarkte, ist der weltweit größte Killer. Im Jahr 2015 starben schätzungsweise 17,3 Millionen Menschen an Herzkrankheiten und es wird erwartet, dass sie bis 2030 23,6 Millionen Menschen übersteigen werden.

Krebs verursachte im Jahr 2015 weltweit rund 8,8 Millionen Todesfälle. Die Zahl der neuen Fälle, die derzeit auf rund 14 Millionen pro Jahr geschätzt werden, wird in den nächsten 20 Jahren voraussichtlich um 70 Prozent steigen.

Perizyten und neues Blutgefäßwachstum

Die neue Studie untersuchte, wie eine Gruppe von Zellen, die Perizyten genannt werden, das Wachstum neuer Blutgefäße stimuliert. Perizyten sind eine Art von Stammzellen in den Wänden von Blutgefäßen gefunden.

In ihrem Bericht stellen die Forscher fest, dass Perizyten "vielversprechende Kandidaten für Behandlungen sind, die eine neue Blutgefässgeneration beinhalten".

Studien, die untersucht haben, was passiert, wenn Perizyten in Gewebe transplantiert werden, das an unzureichender Blutversorgung oder "Ischämie" leidet, haben bereits gezeigt, dass die Zellen durch Sauerstoffmangel stimuliert werden. Der molekulare Prozess blieb jedoch unbekannt.

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Prof. Madeddu und seine Kollegen entdeckten, dass das Hormon Leptin eine wichtige Rolle bei der Fähigkeit von Perizyten spielt, das Wachstum neuer Blutgefäße zu stimulieren.

Von Leptin, einem von Fettzellen produzierten Hormon, ist bereits bekannt, dass es für die Regulierung des Appetits und des Energiegleichgewichts wichtig ist. Die Autoren stellen fest, dass es auch Hinweise gibt, dass einige Komponenten des Leptin-Signalwegs in menschlichen Stammzellen exprimiert werden, aber es ist nicht klar, wie es funktioniert.

Sauerstoffmangel erhöht Leptin

Das Team entdeckte, dass Perizyten, wenn sie an Sauerstoffmangel leiden, 40 Mal mehr Leptin produzieren und dass diese Überproduktion anhält, bis die Sauerstoffwerte wieder normal sind.

Die Forscher fanden auch heraus, dass der Anstieg von Leptin die Perizyten resistenter gegenüber induziertem Zelltod oder "Apoptose" macht und dass sie ihre Fähigkeit zur Migration und Stimulierung der Blutgefäßbildung erhöht.

Sie folgern, dass Leptin eine wichtige Rolle bei einer Reihe von Maßnahmen spielt, die dazu beitragen, neue Blutgefäße in Gewebe zu erzeugen, das unter Sauerstoffmangel leidet.

"Eine Erhöhung von Leptin in Perizyten in einem geschädigten Herzen könnte ihm helfen, schneller zu heilen", erklärt Prof. Madeddu, "während die Blockierung der Produktion von Leptin in Krebs-Perizyten den Tumor von Nährstoffen verhungern und ihn zum Schrumpfen zwingen könnte."

Er und seine Kollegen hoffen, dass die Entdeckung helfen wird, Behandlungen zu entwickeln, die bedeuten, dass Herzinfarktpatienten keinen Koronararterien-Bypass durchlaufen müssen, der normalerweise eine lange Zeit braucht, um sich davon zu erholen.

Die invasive Chirurgie beinhaltet die Entnahme von Blutgefäßen von einem anderen Ort im Körper, wie etwa einem Bein, um die beschädigte Arterie zu umgehen und den Blutfluss zum Herzmuskel wiederherzustellen.

"Diese neue Entdeckung könnte wichtige Auswirkungen auf die Behandlung von Herzinfarkten haben, wenn eine Hauptkoronararterie blockiert wird, aber auch auf Krebs. Diese Ergebnisse zeigen einen neuen Signalmechanismus, der weitreichende und signifikante Auswirkungen auf die kardiovaskuläre regenerative Medizin haben kann . "

Prof. Paolo Madeddu