Herztrainings-OP: Verengung der Pulmonalarterie

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Drei Forschende in einem Labor vor einem Mikroskop und einem Bildschirm mit mikroskopischem Bild
(v. li.): Julia Nicke, Dr. Fabian Ebach und Dr. Mona Malek Mohammadi finden heraus, dass eine frühzeitige „Herztrainings“-Operation körpereigene Regenerationsmechanismen aktiviert. © Universitätsklinikum Bonn(UKB)/Rolf Müller
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Wenn Kinder eine eingeschränkte Pumpfunktionsstörung des Herzens haben, gibt es bisher nur wenige therapeutisch mögliche Maßnahmen, die Verengung der Pulmonalarterie ist eine Option. Forschende untersuchten nun den zugrundeliegenden Mechanismus.

Trotz limitierter Möglichkeiten hat sich in den letzten Jahren für Kinder mit dilatativer Kardiomyopathie (DCM), einer Reduzierung der Pumpfunktion durch die Erweiterung des Herzmuskels, ein chirurgisches Verfahren als therapeutische Methode etabliert. Hierbei wird das Herz gezielt trainiert, indem die Pulmonalarterie gezielt verengt wird, das sogenannte „Banding“. Doch es gibt nur wenige Zentren, die diese Operation durchführen, da die biologischen Mechanismen bisher weitgehend unbekannt sind.

Chirurgisches Herztraining

Ein Forschungsteam aus Bonn hat sich dieser Fragestellung nun gewidmet unter der Hypothese, dass die Druckbelastung im Herzen regenerative Maßnahmen aktivieren kann. Um dies zu untersuchen, testeten sie in neugeborenen Mäusen entsprechende Modelle. Es zeigte sich, dass wenn kurz nach der Geburt die Herzkammer Druck ausgesetzt wird, aktiviert das Herz ein Regenerationsprogramm in beiden Kammern. Das steigert die Zahl der Herzmuskelzellen durch Zellteilung und es entstehen neue Blutgefäße.

„Unabhängig davon, ob die Druckbelastung in der rechten oder linken Herzkammer erzeugt wurde, reagierte auch die nicht betroffene Herzkammer“, sagt Erstautor Dr. Fabian Ebach, Facharzt für Neonatologie und Pädiatrische Intensivmedizin. Dies weist auf einen noch unerforschten Mechanismus, den sogenannten ventrikulären Crosstalk hin. Hierbei kommunizieren beide Herzkammern miteinander und synchronisieren ihr Wachstum. Doch bereits sieben Tage nach der Geburt lässt sich kein regenerativer Effekt mehr feststellen. Dann vergrößern sich die Herzmuskelzellen stattdessen und das hypertrophe Wachstum führt langfristig zu einem zunehmenden Verlust der Pumpfunktion. Die Regenerationsmechanismen gehen früh verloren. Dies könnte erklären, wieso nur ein früher chirurgischer Eingriff das Herz „trainieren“ kann.

Literatur:
Ebach F, Nicke J, Hu T, Mohammadi M.M. et al.: Pressure Overload-Induced Ventricular Crosstalk Activates Regenerative Mechanisms in the Contralateral Ventricle in Neonatal Mice; AHAJs Circulation, DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.125.077779.

Quelle: UKB

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