Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gen reguliert den Heilungsverlauf nach Herzinfarkt

23.03.2015

Reg3beta steuert Wundheilungsprozesse im Herzmuskel, indem es Immunzellen ins Infarktgewebe lockt

In der Folge eines Herzinfarktes sterben Teile des Herzmuskels ab und werden durch eine Bindegewebsnarbe ersetzt. Deren Ausbildung und Stabilität ist entscheidend für das Überleben von Patienten mit einem akuten Herzinfarkt.


Reg3beta lockt weiße Blutkörperchen ins Infarktgebiet: Nach der Injektion von Reg3beta sind viel mehr grün eingefärbte Makrophagen in das Infarktgewebe eingewandert (rechts) als ohne Injektion (links). Zellkerne verschiedener Zellen sind blau gefärbt (weiße Linie: Blutgefäß).

© MPI f. Herz- und Lungenforschung

Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben nun mit Reg3beta ein Gen entdeckt, das für diese Form der Wundheilung im geschädigten Herzen eine wichtige Rolle spielt.

Eine akute Durchblutungsstörung des Herzmuskels, wie sie beim Herzinfarkt vorkommt, hat für das betroffene Herzareal dramatische Konsequenzen: Gelingt es Ärzten nicht, innerhalb von wenigen Stunden den Verschluss des Blutgefäßes aufzulösen, sterben die von der Mangeldurchblutung betroffenen Muskelzellen ab. Dies hat für den Patienten fatale Folgen, da beim Menschen einmal verlorengegangenes Herzmuskelgewebe nicht mehr wieder hergestellt werden kann. Die Pumpleistung des Herzens bleibt zeitlebens reduziert.

Bei anhaltender Mangeldurchblutung finden im geschädigten Teil des Herzmuskels zahlreiche Umbauprozesse statt. Dabei wird das abgestorbene Muskelgewebe durch ein Narbengewebe ersetzt. Experten sprechen in diesem Falls von Wundheilung, auch wenn am Ende das Herz nicht wieder intakt ist. „Ohne diesen Umbau würde das Herz früher oder später zerreißen. Für die mittel- und langfristige Prognose der Infarktpatienten ist deshalb ein optimaler Ablauf von Wundheilung und Narbenbildung von Bedeutung“, sagt Jochen Pöling, Arzt und Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim.

Die Grundlagen des Heilungsprozesses im geschädigten Herzen haben die Bad Nauheimer Forscher nun an einem Mausmodell näher untersucht und dabei vor allem wichtige Informationen zur Rolle des Immunsystems entdeckt. „Bereits wenige Stunden nach einem Infarkt wandern weiße Blutkörperchen in den geschädigten Muskel ein. Zunächst sind es Granulozyten, die vor allem abgestorbene Herzmuskelzellen beseitigen. Im weiteren Verlauf wandern dann die als Makrophagen bezeichneten Fresszellen des Immunsystems ein. Unsere Daten zeigen, dass vor allem die Makrophagen für einen koordinierten und optimalen Heilungsverlauf besonders wichtig sind“, so Holger Lörchner, Erstautor der Studie.

Die Forscher untersuchten in ihrer Studie viele hundert Proteine, die von überlebenden Herzmuskelzellen ausgeschleust werden. Dabei haben sie das Protein Reg3beta entdeckt. In weiteren Experimenten wurde klar, dass Reg3beta als Lockstoff auf Makrophagen wirkt und gezielt deren Einwanderung fördert. „Bei Mäusen, denen das Reg3beta-Gen fehlte, wanderten viel weniger Immunzellen in das Infarktgebiet ein“, sagt Lörchner. In der Folge kommt es zu einer gestörten Wundheilung, was fatale Konsequenzen für das Überleben der Tiere hat: „Im Vergleich zur Kontrollgruppe mit normaler Reg3beta-Aktivität beobachteten wir bei den Tieren ohne Reg3beta wesentlich häufiger eine Ruptur des Herzens. Das Herz zerreißt regelrecht.“

Die Bad Nauheimer Forscher schließen aus ihrer Studie, dass Reg3β eine Schlüsselfunktion für die Regulation der Wundheilung hat. „Infolge der verminderten Einwanderung von Makrophagen beobachteten wir einen gestörten Wundheilungsverlauf. So entwickelte sich bei Mäusen ohne Reg3beta das Bindegewebe wesentlich schlechter. Außerdem bildeten sich in der Infarktregion viel weniger neue Blutgefäße. Unterm Strich führte dies zu einer instabilen Narbe“, sagt Pöling.

In einem weiteren Experiment gelang es den Forschern, die negativen Effekte des Fehlens von Reg3beta zu kompensieren. Dazu injizierten sie in einem aufwändigen Verfahren künstlich hergestelltes Reg3beta direkt in das Narbengewebe. In der Folge verlief die Wundheilung weitestgehend normal. „Wir werden deshalb jetzt untersuchen, ob Reg3beta ein potenzieller Kandidat für eine Anwendung beim akuten Myokardinfarkt zur Verbesserung von Heilungsvorgängen im geschädigten Herzmuskel sein könnte“, so Thomas Braun, Direktor am Max-Planck-Institut. Die Hoffnung ist, mit einer Reg3beta-Therapie die Stabilität des Herzens verbessern und mögliche Spätfolgen wie die Herzinsuffizienz abmildern zu können.


Ansprechpartner

Prof. Dr. Dr. habil. Thomas Braun
Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim

Telefon: +49 6032 705-1102

Fax: +49 6032 705-1104

E-Mail: thomas.braun@mpi-bn.mpg.de


Dr. Matthias Heil
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
Telefon: +49 6032 705-1705

Fax: +49 6032 705-1704

E-Mail: matthias.heil@mpi-bn.mpg.de


Originalpublikation
Holger Lörchner, Jochen Pöling, Praveen Gajawada, Yunlong Hou, Viktoria Polyakova, Sawa Kostin, Juan M Adrian-Segarra, Thomas Böttger, Astrid Wietelmann, Henning Warnecke, Manfred Richter, Thomas Kubin, Thomas Braun

Myocardial healing requires Reg3β-dependent accumulation of macrophages in the ischemic heart.

Nature Medicine (2015) doi:10.1038/nm.3816

Prof. Dr. Dr. habil. Thomas Braun | Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/9060411/heilung-im-herzmuskel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Proteomik hilft den Einfluss genetischer Variationen zu verstehen
27.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Verschwindende Äderchen: Diabetes schädigt kleine Blutgefäße am Herz und erhöht das Infarkt-Risiko
23.03.2017 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Clevere Folien voller Quantenpunkte

27.03.2017 | Materialwissenschaften

In einem Quantenrennen ist jeder Gewinner und Verlierer zugleich

27.03.2017 | Physik Astronomie

Klimakiller Kuh: Methan-Ausstoß von Vieh könnte bis 2050 um über 70 Prozent steigen

27.03.2017 | Biowissenschaften Chemie