Ultraschall lockt Stammzellen ins geschädigte Herz

Ihre Studie lässt mittelfristig auf eine bessere Behandlung von Infarkten hoffen. Die Ergebnisse sind jetzt im Journal of Molecular and Cellular Cardiology erschienen (doi: 10.1016/j.yjmcc.2009.06.008).

Ein Herzinfarkt ist nicht nur akut gefährlich.

Selbst wenn der ursprüngliche Verschluss erfolgreich behandelt werden konnte, drohen lebensbedrohliche Spätfolgen. Dazu zählen beispielsweise schwerste Rhythmusstörungen. Auch wird oft noch Tage oder Wochen nach dem Infarkt Herzmuskel- zu Narbengewebe umgebaut. Als Resultat droht eine irreversible Pumpschwäche.

Mit herkömmlichen Medikamenten kann man diesen Komplikationen nur zum Teil entgegen treten. Viel versprechend klingt dagegen die Therapie mit Stammzellen. Diese Option steckt jedoch noch in den Kinderschuhen. So ist es äußerst schwierig, die Stammzellen zur Infarktnarbe zu dirigieren. „Wenn wir zum Beispiel 100.000 Knochenmarksstammzellen in die Blutbahn injizieren, finden sich davon eine Stunde später lediglich 3.000 im Herzen wieder“, erklärt Dr. Alexander Ghanem vom Uniklinikum Bonn. „Die restlichen 97 Prozent landen zum großen Teil in der Leber und der Milz.“

Der Mitarbeiter der Medizinischen Klinik und Poliklinik II will das zusammen mit Kollegen aus Münster und Köln ändern. Dazu haben die Forscher ein Verfahren erprobt, mit dem sich knochenmarksständige Stammzellen ins Herz „locken“ lassen. Das Projekt wurde von der Deutschen Herzstiftung gefördert. „Wir haben in den Blutkreislauf von Ratten mikroskopisch kleine gasgefüllte Bläschen injiziert“, erläutert Ghanem. Sobald man diese Bläschen einem geeigneten Ultraschall-Puls aussetzt, werden sie vom Schallfeld zu Schwingungen angeregt. Dabei wird das umliegende Gewebe gereizt, so dass es Entzündungsbotenstoffe ausschüttet. Diese Botenstoffe locken unter anderem auch Stammzellen an.

Gute Nachricht für Infarktpatienten

„Indem wir punktuell die vitale Randzone der Infarktnarbe beschallen, lassen sich die Stammzellen ganz gezielt dorthin dirigieren“, betont Professor Dr. Klaus Tiemann von der Universität Münster. „So zumindest die Theorie.“ Die Praxis gab den Wissenschaftlern nun Recht: Die Anzahl der Stammzellen, die sich nach einer Stunde im Herzen wiederfanden, ließ sich durch die Beschallung um fast 40 Prozent erhöhen. Dort verließen sie die Blutgefäße und wanderten in das geschädigte Gewebe ein. Es ist das erste Mal, dass ein solcher Vorgang nachgewiesen werden konnte.

Für Herzinfarktpatienten sind das gute Neuigkeiten. Einerseits können die Zellen nämlich dazu beitragen, die Pumpfunktion zu verbessern. Noch viel wichtiger sind aber wohl die so genannten „parakrinen“ Effekte von Stammzellen. So können sie bereits in sehr geringer Zahl das Risiko lebensgefährlicher Herzrhythmusstörungen erheblich reduzieren – zumindest im Tierversuch. „Auch scheinen Stammzellen zu verhindern, dass sich die Infarktnarbe mehr und mehr vergrößert“, sagt Ghanem. „Die fortschreitende Herzmuskelschwäche lässt sich so womöglich bremsen oder sogar ganz stoppen.“

Kontakt:
Dr. Alexander Ghanem
Leiter der Nachwuchsgruppe „Experimentelle Sonographie und Sonotherapie“
Medizinsche Klinik und Poliklinik II, Universitätsklinikum Bonn
Telefon: 0228/287-15507
E-Mail: ghanem@uni-bonn.de