Engineered heart tissue-Gewebe nähen Spezialisten auf die Oberfläche des Herzens auf, um die Kontraktionskraft nach Herzinfarkt zu verbessern.
Heutztutage überleben heute mehr als drei Viertel der Patienten nach Herzinfarkt dank der guten Notfallversorgung. Allerdings bleiben am Herzmuskel der Patienten oft geschädigte Bereiche zurück, die ihre Kontraktionskraft dauerhaft verloren haben. Seit einer Zeit versuchen Forscher nun, solche lädierte Gewebe mit Engineered heart tissue – EHT, sogenannte Herzpflaster beziehungsweise im Labor gezüchtete Gewebeflicken aus kontraktionsfähigen Herzmuskelzellen – zu überbrücken. Jedenfalls konnten Forscher sowohl die Injektion von Herzmuskelzellen, als auch das Aufbringen von Herzpflastern bereits erfolgreich in Tiermodellen testen.
Engineered heart tissue
Wird der Herzmuskel – etwa durch einen Infarkt – geschädigt, bleibt grundsätzlich verletztes Gewebe zurück. Denn Herzmuskelzellen von Erwachsenen sind nicht in der Lage, sich zu teilen und neues Gewebe zu bilden. Danach belastet der dauerhafte Funktionsausfall den verbliebenen Herzmuskel und führt bei rund einem Viertel der Infarktpatienten zu einer chronischen Herzschwäche.
Engineered heart tissue aus Collagen oder Fibrin und Gussformen sind spontan schlagende Herzmuskelstreifen. Diese werden chirurgisch auf die Oberfläche des verletzten Herzens aufgenäht, wo sie dann anwachsen und neues Herzgewebe bilden. Wenngleich das Verfahren ist aufwendiger als die direkte Injektion von suspendierten Zellen, hat es mehrere Vorteile.
Beispielsweise ist die Effizienz – gemessen in Muskelmasse pro Zellzahl – mindestens zehnmal höher, weil weniger oder gar keine Zellen abgeschwemmt werden. Außerdem entstanden bisher keine Herzrhythmusstörungen, was bei der Zellinjektion sehr wohl der Fall ist.
Herzmuskelflicken mit Stammzellen
Derzeit arbeiten etliche Labore weltweit mit verschiedenen Stammzellen, aus denen sich Herzmuskelzellen gewinnen lassen. Diese Zellen lassen sich entweder direkt in den Herzmuskel spritzen oder auf einem Gerüst aus Collagen oder Fibrin zu einem spontan schlagenden Herzmuskelflicken vorzüchten. Dabei zeigte sich gute Ergebnisse bei Mäusen, Ratten, Meerschweinchen, Kaninchen, Schweinen sowie auch Affen mit teilweise beeindruckenden Mengen von neuem Herzmuskel. Dabei konnte man bis auf vorübergehende Arrhythmien bislang keine schweren Nebenwirkungen beobachten. Vor allem kam es zu keinen Tumoren, was ein gefürchtetes Risiko bei pluripotenten Stammzellen ist.
Literatur:
Mannhardt et al. Human Engineered Heart Tissue: Analysis of Contractile Force Ingra. Stem Cell Reports. 2016 Jul 12; 7(1): 29–42. Published online 2016 May 19. doi: 10.1016/j.stemcr.2016.04.011
Hirt et al. Functional improvement and maturation of rat and human engineered heart tissue by chronic electrical stimulation. J Mol Cell Cardiol. 2014 Sep;74:151-61. doi: 10.1016/j.yjmcc.2014.05.009. Epub 2014 May 19.
