Neue Studie: Erwachsene Herzen enthalten keine Stammzellen

Herzen erwachsener Mäuse enthalten einer neuen Studie zufolge keine Herzstammzellen, die nach einem Myokardinfarkt neuen Herzmuskel hervorbringen könnten. Etwas Positives konnten die Wissenschaftler jedoch der als nachteilig betrachteten Narbenbildung abgewinnen. 

Mehrere Forschergruppen haben angegeben, definitiv Herzstammzellen identifiziert zu haben, doch keine dieser Behauptungen hatte nach Angaben eines internationalen Forscherteams Bestand. Die Existenz von Herzstammzellen und ihre Bedeutung für das Herz eines Erwachsenen bleibt daher umstritten.

Um diese Debatte zu beenden, konzentrierten sich Forscher des Hubrecht-Instituts in Utrecht, des Universitätsklinikums Amsterdam, der École Normale Supérieure (ENS) von Lyon und des Francis Crick Institute London unter Leitung von Hans Clevers auf die breiteste und direkteste Definition der Stammzellfunktion im Herzen der Maus: die Fähigkeit einer Zelle, verlorenes Gewebe durch Zellteilung zu ersetzen.

Im Herzen bedeutet dies, dass jede Zelle, die nach einem Herzinfarkt neue Herzmuskelzellen produzieren kann, als Herzstammzelle bezeichnet würde. Die Autoren erstellten vor und nach einem Myokardinfarkt unter Verwendung fortgeschrittener molekularer und genetischer Technologien eine “Zelle-für-Zelle”-Karte aller sich teilenden Herzzellen vor und nach einem Myokardinfarkt.

Die Studie belegt, dass sich viele Zelltypen bei einer Schädigung des Herzens teilen, dass jedoch keine dieser Zellen neuen Herzmuskel erzeugen kann. Tatsächlich können viele der “falschen Hinweise” früherer Studien jetzt erklärt werden: Zellen, die früher als Herzstammzellen bezeichnet wurden, produzieren den neuen Erkenntnissen zufolge Blutgefäße oder Immunzellen, niemals aber Herzmuskel.

Daher wird die ernüchternde Schlussfolgerung gezogen, dass Herzstammzellen nicht existieren. Mit anderen Worten, Herzmuskel, der durch einen Herzinfarkt verloren geht, kann nicht ersetzt werden. Dieser Befunde – wenngleich enttäuschend – beendet eine langjährige Kontroverse.

Die Autoren machen eine zweite wichtige Beobachtung. Fibroblasten, die mit Herzmuskelzellen vermischt sind, reagieren heftig auf einen Herzinfarkt, indem sie mehrere Zellteilungen durchlaufen. Dabei produzieren sie Narbengewebe, das den verlorenen Herzmuskel ersetzt. Während dieses Narbengewebe keinen Muskel enthält und somit nicht zur Pumpfunktion des Herzens beiträgt, “hält” die fibrotische Narbe den Infarktbereich zusammen.

Wenn die Bildung des Narbengewebes blockiert wird, erliegen die Mäuse einem akuten Herzriss. Während die Narbenbildung im Allgemeinen als negatives Ergebnis eines Myokardinfarkts angesehen wird, betonen die Autoren die Wichtigkeit der Bildung von Narbengewebe für die Aufrechterhaltung der Integrität des Herzens.

Publikation: Kretzschmar K et al. Profiling proliferative cells and their progeny in damaged murine hearts. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 2018 

https://www.pnas.org/content/early/2018/12/06/1805829115 

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