Het hart verjongen - Hartregeneratie door omkering van het metabolisme

Het menselijk hart is een orgaan met een beperkt regeneratievermogen.
Met het ouder worden neemt het vermogen van het hart om zichzelf te herstellen na een blessure af, wat leidt tot hart- en vaatziekten.
Nieuw en interessant onderzoek biedt een nieuwe benadering voor de behandeling van het verouderde hart: het verminderen van de mitochondriale functie in de hartspier om regeneratie van hartspiercellen (cardiomyocyten) te stimuleren.

Metabolisme omkeren:

In tegenstelling tot bestaande therapeutische benaderingen, richt dit onderzoek zich niet op het versterken van de mitochondriale functie, maar juist op het verminderen ervan.
Onderzoekers ontdekten dat het verminderen van het RISP-eiwit, essentieel voor de mitochondriale functie, een metabolische verandering in volwassen cardiomyocyten veroorzaakt.
Deze verandering leidt tot een afname van het zuurstofverbruik en een toename van het glucoseverbruik, en leidt tot een proces dat "hyperplastische remodellering" wordt genoemd.
Tijdens dit proces vindt proliferatie van hartspiercellen plaats zonder toename van hun grootte.

Therapeutische effecten:

In experimenten met muizen veroorzaakte de vermindering van RISP niet alleen regeneratie van cardiomyocyten in een gezond hart, maar ook migratie van nieuwe hartcellen naar beschadigde gebieden na een hartaanval.
Deze bevindingen wijzen op een enorm potentieel voor de behandeling van beschadigde harten met deze benadering.

Moleculaire mechanismen:

Het onderzoek wijst op verschillende mogelijke moleculaire mechanismen die leiden tot regeneratie van cardiomyocyten:

• Epigenetische veranderingen: Een afname van alfa-ketoglutaraat (vereist voor TET-gemedieerde demethylering) en een toename van S-adenosylmethionine (vereist voor methyltransferase-activiteit) kunnen leiden tot een toename van DNA-methylering, en daarmee tot veranderingen in genexpressie die verband houden met de ontwikkeling en proliferatie van hartcellen.
• AMPK- en mTOR-activiteit: Het ontbreken van AMPK-activatie (de energievoorziening bleef behouden) samen met mTOR-activatie kunnen bijdragen aan het regeneratieproces.

Dit huidige onderzoek opent de deur naar een nieuwe en veelbelovende therapeutische benadering voor de behandeling van het verouderde hart.
Het verminderen van de mitochondriale functie kan regeneratie van hartspiercellen stimuleren, zowel in een gezond hart als in een beschadigd hart na een hartaanval.
Verder onderzoek is nodig om de werkzaamheid en veiligheid van deze benadering bij mensen te onderzoeken, maar de onderzoeksresultaten wekken grote hoop voor een effectievere toekomstige behandeling van hartziekten.

Referenties: https://www.jci.org/articles/view/165482