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Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

21.04.2017

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der Wundheilung. Vor wenigen Jahren wurde gezeigt, dass Makrophagen in großer Zahl im Herzen angesiedelt sind.


Illustration der Wechselwirkung zwischen Herz-Makrophagen (grün) und Herz-Muskelzellen (lila). Dadurch wird die elektrische Impuls-Übertragung im Herzen unterstützt.

M. Hulsmanns & M. Nahrendorf (Harvard University), Ella Maru Studio

Hier tragen sie entscheidend zur Heilung nach einer Herzschädigung bei. Weitere nicht-immunologische Funktionen, wie sie für Makrophagen in einigen anderen Organen gezeigt wurden, konnten bisher nicht nachgewiesen werden.

In einer am 20. April 2017 im Fachmagazin Cell erschienenen Studie zeigen Forscherinnen und Forscher der Harvard Medical School, Boston, USA, gemeinsam mit Forschern des Universitäts-Herzzentrums Freiburg · Bad Krozingen (UHZ) erstmals, dass die im Herzen vorhandenen Immunzellen elektrisch leitende Kanäle zu Zellen im Reizleitungssystem bilden und aktiv an der Erregungsleitung beteiligt sind.

Die UHZ-Forscher konnten dabei durch mathematische Modelle und Computersimulationen die Experimentaldaten absichern und somit die elektrophysiologische Bedeutung von Herz-Makrophagen bestätigen. Speziell zeigten sie, dass Makrophagen den elektrischen Ruhezustand von Reizleitungszellen beeinflussen und ihre Rückkehr in diesen Ruhezustand nach einem Herzschlag beschleunigen.

Makrophagen sind dafür bekannt, dass sie als Reaktion auf Gewebeschädigungen ihre Umgebung aktiv verändern können. „Ein völlig neuer Befund ist, dass dies im Herzen elektrische Wechselwirkungen mit Muskelzellen einbeziehen kann“, erklärt Studienleiter Prof. Matthias Nahrendorf PhD, Professor der Harvard University Boston.

Prof. Dr. Peter Kohl, Direktor des Instituts für Experimentelle Kardiovaskuläre Medizin des UHZ ergänzt: „Diese Arbeit erweitert den Kreis der Zellen, die an der Herzerregung unmittelbar beteiligt sein können – bislang waren nur Muskelzellen und seit kurzem Bindegewebszellen im Gespräch.“

Ein besseres Verständnis, wie Makrophagen an der normalen Erregungsleitung beteiligt sind, sowie deren Rolle bei Herzrhythmus-Störungen, kann zu neuen Erkenntnissen und Therapieansätzen führen, die auf der gezielten Veränderung von Makrophagen basieren.

Original-Titel der Publikation: Macrophages Facilitate Electrical Conduction in the Heart

DOI: 10.1016/j.cell.2017.03.050

Kontakt:
Prof. Dr. Peter Kohl
Direktor
Institut für Experimentelle Kardiovaskuläre Medizin
Universitäts-Herzzentrum Freiburg · Bad Krozingen
Telefon: 0761 270-63950
peter.kohl@universitaets-herzzentrum.de

Johannes Faber
Referent für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Unternehmenskommunikation
Universitätsklinikum Freiburg
Telefon: 0761 270-84610
johannes.faber@uniklinik-freiburg.de

Weitere Informationen:

http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.03.050 Link zur Publikation
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-04/cp-mce041317.php Link zur Pressemitteilung von Cell (Englisch)

Benjamin Waschow | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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