Das menschliche Herz ist ein Organ mit einer begrenzten Regenerationsfähigkeit.
Mit zunehmendem Alter lässt die Fähigkeit des Herzens nach, sich nach einer Verletzung selbst zu reparieren, was zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen führt.
Eine neue und interessante Studie bietet einen neuen Ansatz zur Behandlung des älteren Herzens: Reduzierung der Mitochondrienfunktion im Herzmuskel, um die Regeneration von Herzmuskelzellen (Kardiomyozyten) zu stimulieren.
Umgekehrter Stoffwechsel:
Im Gegensatz zu bestehenden Therapieansätzen steht in der aktuellen Forschung nicht die Stärkung der mitochondrialen Funktion im Vordergrund, sondern vielmehr deren Reduzierung.
Forscher entdeckten, dass die Reduktion des RISP-Proteins, das für die Funktion der Mitochondrien essentiell ist, eine Veränderung des Stoffwechsels in reifen Kardiomyozyten verursacht.
Diese Veränderung führt zu einem Rückgang des Sauerstoffverbrauchs und einem Anstieg des Glukoseverbrauchs und führt zu einem Prozess, der als „hyperplastischer Umbau“ bekannt ist.
Während dieses Prozesses kommt es zu einer Vermehrung der Herzmuskelzellen, ohne deren Größe zu erhöhen.
Therapeutische Wirkungen:
In Experimenten an Mäusen führte die Reduzierung von RISP nicht nur zur Regeneration von Kardiomyozyten in einem gesunden Herzen, sondern auch zur Migration neuer Herzzellen in geschädigte Bereiche nach einem Herzinfarkt.
Diese Ergebnisse weisen auf ein enormes Potenzial für die Behandlung geschädigter Herzen mit diesem Ansatz hin.
Molekulare Mechanismen:
Die Studie weist auf mehrere mögliche molekulare Mechanismen hin, die zur Regeneration von Kardiomyozyten führen:
- Epigenetische Veränderungen: Eine Abnahme des Alpha-Ketoglutarat-Spiegels und ein Anstieg des S-Adenosylmethionin-Spiegels können zu Veränderungen der DNA-Demethylierung und dementsprechend zu Veränderungen der Genexpression im Zusammenhang mit der Entwicklung und Proliferation von Herzzellen führen.
- AMPK- und mTOR-Aktivität: Eine Abnahme der AMPK-Aktivität und eine Zunahme der mTOR-Aktivität können zum Regenerationsprozess beitragen.
Die aktuelle Studie öffnet die Tür zu einem neuen und vielversprechenden Therapieansatz zur Behandlung eines älteren Herzens.
Eine verminderte Mitochondrienfunktion kann die Regeneration von Herzmuskelzellen sowohl in einem gesunden Herzen als auch in einem geschädigten Herzen nach einem Herzinfarkt stimulieren.
Weitere Forschung ist erforderlich, um die Wirksamkeit und Sicherheit dieses Ansatzes beim Menschen zu untersuchen, aber die Forschungsergebnisse wecken große Hoffnung auf eine wirksamere zukünftige Behandlung von Herzerkrankungen.
Referenzen: https://www.jci.org/articles/view/165482
