Gibt es doch keine Herz-Stammzellen?

Verfügt das Herz über Stammzellen? Diese hoch umstrittene Frage wollen Forscher nun gelöst haben. Sie kommen zu dem Schluss, dass das Pumporgan keine dieser für die Regeneration von Gewebe wichtigen Zellen besitzt. Viele in früheren Studien als Herz-Stammzellen identifizierte Zelltypen sind demnach keine echten Stammzellen. Dies würde bedeuten: Durch einen Herzinfarkt verloren gegangenes Gewebe kann tatsächlich nie wieder ersetzt werden.

Alle zwei Minuten gerät die „Pumpe des Lebens“ bei einem Menschen in Deutschland gefährlich ins Stocken: Diagnose Herzinfarkt. Im Pumporgan herrscht in diesem Fall eine echte Notsituation. Ein Herzkranzgefäß ist verstopft, kein sauerstoffhaltiges Blut kann dort mehr zum Herzmuskel durchdringen, die betroffenen Muskelzellen drohen abzusterben.

Andere Muskeln können sich nach einer Verletzung selbständig generieren. Dem Herzmuskel aber scheint diese Eigenschaft zu fehlen – vielleicht, weil er im Gegensatz zu den meisten anderen Geweben über keine Stammzellen verfügt? Wissenschaftler streiten seit Jahren darüber, ob im Herzen dieser besondere Zelltyp vorkommt, der sich rasch teilen und verloren gegangenes Gewebe ersetzen kann: Während die einen nicht an die Existenz von Herz-Stammzellen glauben, wollen andere Forscher genau solche Zellen im Pumporgan von Tieren und Menschen gefunden haben.

Spurensuche im Mäuseherz

Wer hat nun recht? Um dies endgültig zu klären, haben Hans Clevers vom Hubrecht Institut im niederländischen Utrecht und seine Kollegen nun noch einmal genau hingeschaut. Sie untersuchten am Beispiel von Mäuseherzen, welche Zellen sich vor und nach einem Herzinfarkt im Pumporgan teilen.

Es zeigte sich: Tatsächlich beginnt eine Vielzahl von Zelltypen im Falle eines Schadens am Herzen mit der Teilung. Keine dieser Zellen generiert dabei jedoch neues Herzmuskelgewebe – tut also das, was eine Herz-Stammzelle per Definition tun müsste. Einige dieser Zellen seien in der Vergangenheit fälschlicherweise für Stammzellen gehalten worden, berichten die Forscher. Bei ihren Arbeiten stellte sich jedoch heraus, dass aus diesen Zellen statt Muskelzellen etwa Immunzellen oder Blutgefäße hervorgehen.

Wichtiges Narbengewebe

Damit ist nach Ansicht des Teams klar: Echte Herz-Stammzellen gibt es nicht. Einmal verloren gegangenes Herzmuskelgewebe kann demnach nicht wieder ersetzt werden. Daneben förderte die Untersuchung eine weitere wichtige Erkenntnis zutage: die Bedeutung von Narbengewebe nach einem Herzinfarkt. Ist das Pumporgan ins Stocken geraten, beginnen sich Bindegewebszellen vielfach zu teilen – dabei produzieren diese sogenannten Fibroblasten Narbengewebe, das das abgestorbene Herzmuskelgewebe ersetzt.

„Dieses Narbengewebe enthält zwar keine Muskelzellen und hilft folglich nicht, die Pumpfunktion des Herzens sicherzustellen“, schreiben Clevers und seine Kollegen. Trotzdem spielt es eine wichtige Rolle, wie sich zeigte: Nur durch das Narbengewebe wird der in Mitleidenschaft gezogene Herzbereich offenbar zusammengehalten.

Blockierten die Forscher bei den Mäusen die Produktion des Narbengewebes, erlitten die Nager tödliche Herzrupturen. „Narbenbildung wird häufig als etwas Negatives betrachtet. Sie scheint aber bedeutend zu sein, um die Integrität des Herzens zu bewahren“, so ihr Fazit. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018)

Quelle: Hubrecht Institut/ PNAS