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Narbenbildung ist ein notwendiger Teil der Herzheilung
Eine neue Studie der University of North Carolina (UNC) an der Chapel Hill School of Medicine legt nahe, dass die Vernarbung von Herzgewebe ein notwendiger Teil der Heilung ist. Wir sollten vorsichtig sein, sie zu unterbrechen, da sie das Herz weiter schwächen kann. Die Forscher schreiben in der Online - Ausgabe vom 15. November von ihrer Entdeckung Das EMBO-Journal.
Wenn eine Person einen Herzinfarkt hat, verursacht der Mangel an Sauerstoff, dass ein Teil des Gewebes geschädigt wird und Narbengewebe bildet. Bis zu dieser Studie glaubten viele Wissenschaftler, dass es wichtig sei, die Narbenbildung zu verringern, weil sie die Wände des Herzens härtet und seine Fähigkeit verringert, Blut um den Körper zu pumpen.
Der leitende Autor Dr. Arjun Deb, Assistenzprofessor für Medizin und Zell- und Molekularphysiologie an der UNC School of Medicine, und Kollegen fanden heraus, dass das Blockieren von Zellen in der äußeren Schicht des Säugetierherzens zur Bildung von Narbengewebe schnell zu Herzversagen führen kann. Sie zeigten dies an Labormäusen.
Sie kamen zu dem Schluss, dass Narbenbildung nicht vollständig ablaufen sollte, sondern eher ein Timing-Eingriff, um das richtige Gleichgewicht zwischen der Geweberegeneration, die Narben auslöst, und der Verringerung der Narbenbildung zu erreichen.
Deb, der auch Mitglied des McAllister Heart Institute der UNC und des Lineberger Comprehensive Cancer Center ist, sagte den Medien:
"Wir wissen jetzt, dass Narbenbildung eine gute Sache ist, weil sie einen plötzlichen Rückgang der Herzfunktion unmittelbar nach einer Herzverletzung verhindert."
"Die Frage ist nicht, ob, aber wenn es am sinnvollsten ist, die Zellen des Herzens zu manipulieren, um Narbenbildung zu verringern und die Regeneration zu verbessern", sagte Deb.
Geringere Organismen wie Zebrafische, die gestreiften, in der Regel im Labor untersuchten geschrumpften Kreaturen und häufig einer der ersten Fische, die wir kaufen, wenn wir ein Hausaquarium aufstellen, haben eine bemerkenswerte Fähigkeit, Gewebe ganz natürlich zu regenerieren - etwas, das in höheren Organismen wie uns nicht vorhanden ist .
Durch die Untersuchung von Zebrafischen im Labor fanden die Wissenschaftler heraus, dass das Epikard, eine dünne Zellschicht auf der äußeren Oberfläche des Herzmuskels, eine Schlüsselrolle bei der nachfolgenden Geweberegeneration spielt, wenn ihre Herzen verletzt sind.
Für diese Studie entschieden sich Deb und Kollegen zu untersuchen, was mit dem Epikard des Säugetierherzens nach einer Verletzung passiert, wie ein Herzinfarkt.
Sie fanden, dass es auch eine Schlüsselrolle spielte, aber eine andere als die im Zebrafisch. Bei den Fischen stellten sie fest, dass das Epikard direkt an der Regeneration von Herzmuskelzellen beteiligt zu sein scheint, während sie bei Säugern, den Mäusen, die sie untersuchten, Fibroblasten erzeugen, die Zellen, die dem Narbengewebe zugrunde liegen.
Bei weiteren Untersuchungen entdeckten sie, dass ein Protein Stammzellen im Epikard zu Fibroblasten trieb. Das Protein wird Wnt1 genannt, und sie hatten zuvor gezeigt, dass es die Funktion von menschlichen vaskulären Stammzellen verstärkt.
Vielleicht, vermuteten sie, wenn sie die Wnt1-Signalgebung unterbrachen, würde sich die Aktivität von der Verstärkung der Fibroblasten auf die Herstellung von Blutgefäßzellen verlagern, wodurch die Narbenbildung reduziert und die Regeneration und die Herzfunktion unterstützt würden.
Aber als sie dies bei gentechnisch veränderten Mäusen direkt nach einer Herzverletzung taten, entwickelten sie innerhalb von zwei Wochen Herzversagen.
Deb sagte, es sei klar, dass zwischen Zebrafisch und Mäusen einige "evolutionäre Parallelen" bestehen, aber es muss einen Vorteil geben, einen Selektionsdruck, denn Säugetiere haben im Gegensatz zu niederen Organismen eine Reaktion auf Herzverletzungen, die zu Narbenbildung führen, weil sie dies unterbrechen führt schnell zu Herzversagen.
Er spekulierte über diesen Vorteil und sagte:
"In Organismen, in denen ein hoher Blutfluss herrscht, müssen diese Zellen möglicherweise zu Narbengewebe werden, um die Zugfestigkeit der Herzwand aufrechtzuerhalten und katastrophalen Bruch zu verhindern."
Das Team experimentiert nun damit, zu verschiedenen Zeiten nach der Verletzung in den Heilungsprozess einzugreifen: Manipulieren der Stammzellen im Epikard zu verschiedenen Zeitpunkten, um zu sehen, ob sie sie davon überzeugen können, nicht Fibroblasten zu werden und stattdessen Herz-regenerierende Myozyten zu werden.
Sie hoffen, dass das, was sie entdecken, eines Tages zu neuen Wegen führt, Patienten zu helfen, sich von Herzinfarkten zu erholen.
Mittel von den National Institutes of Health und Ellison Medical Foundation halfen, die Studie zu bezahlen.
Geschrieben von Catharine Paddock
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