Stammzellenbehandlung für das Herz
Der Einsatz von Stammzellen zur Behandlung von degenerativen und lebensgefährlichen Krankheiten verspricht zudem neue Therapieansätze und Behandlungsformen für Herzleiden. Kardiale Stammzellen (Cardiac Stem Cells – CSC), die erst kürzlich im Herz von erwachsenen Säugetieren (und auch beim Menschen) entdeckt wurden, eröffnen einen neuen und aufregenden Bereich der kardialen Biologie. Diese residenten Zellen besitzen die Fähigkeit zur Selbsterneuerung und können sich vermehren (sind klonogen). Bei Versuchen mit Ratten zeigten sie zudem hohes regeneratives Potenzial. Trotz des schnellen Fortschritts müssen jedoch noch viele Fragen beantwortet werden, bevor die adulten kardialen Stammzellen Verwendung finden können. Das Projekt CSC PHYSTRESS, finanziert von der EU, untersucht die Interaktion zwischen den Muskelfaserzellen (Myozyten) und den kardialen Stammzellen bei sportlicher Betätigung. Die Identifikation von Faktoren, welche das Schicksal der kardialen Stammzellen bestimmen, ist wichtig bei der Entwicklung besserer Vorgehensweisen und Eingriffe für die Regeneration des Herzmuskels nach einer Läsion. Kürzlich gemachte Untersuchungen brachten hervor, dass bei Mäusen die körperliche Betätigung eine wichtige Rolle bei der Aktivierung der kardialen Stammzellen und der Bildung neuer Myozyten darstellt. Ziel des Projekts war es herauszufinden, ob kardiale Stammzellen die direkte Quelle für die Bildung neuer Myozyten im Herzen einer erwachsenen Maus sind. Das Projektteam setzt eine Labormethode ein, die als Genexpressions-Array bezeichnet wird, um diese Hypothese zu beweisen oder zu widerlegen. Solche zentrale Informationen bezüglich der Stammzellenbiologie werden für die Beeinflussung des Regenerationspotenzials dieser Zellen nützlich sein und dazu beitragen, die optimale Zelltherapie bei der Herzmuskelregeneration zu entwickeln. Diese Forschung ist bei der Planung und Entwicklung von Vorgehensweisen und Eingriffen für die Behandlung von Herzleiden von wissenschaftlicher und klinischer Bedeutung, insbesondere wenn andere Therapien nicht anschlagen. Labortests sowie Versuche an Mäusen helfen dabei herauszufinden, welche Rolle Trainingseinheiten auf die Stammzellenregeneration haben. Das Team untersucht zudem, wie das Herz reagiert und ob es zu einer Degeneration kommt, sobald das Training unterbrochen wird. Während des Projekts ist es gelungen, neue Daten hervorzubringen, welche die Anpassung des Herzens an eine physiologische Belastung genauer darlegen. Es konnte gezeigt werden, dass bei erwachsenen Ratten und Mäusen intensitätsgesteuerte Übungen auf dem Laufband zu einer Stärkung des Herzmuskels und der Bildung von Kapillaren führten. Mit anderen Worten gelang es dem Team erstmals zu zeigen, dass Trainingseinheiten die eigenen regenerativen Fähigkeiten des erwachsenen Herzens aktivieren. Es gelang zu demonstrieren, dass, da Übungen bereits ein Teil der Programme für die Behandlung von kardiovaskulären Krankheiten sind, es im Rahmen der alltäglichen klinischen Praxis stärker berücksichtigt werden sollte. Durch die Identifizierung der Faktoren, welche die Fähigkeiten zur Selbsterneuerung und Differenzierung der kardialen Stammzellen beeinflussen, wird es möglich, einen Mix von Wachstumsfaktoren zusammenzustellen, der diese regenerativen Zellen lokal aktiviert. Mithilfe dieses Wissens werden Forscher in der Lage sein, neue wirksame Therapien für Herzpatienten zu entwickeln.
