Prisma

Erstmals schlagendes Herzgewebe im Labor erzeugt

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben aus einigen Herzzellen von Ratten, die auf einem künstlichen Gerüst platziert und anschließend mit elektrischem Strom stimuliert wurden, kleine Stücke Herzgewebe geschaffen, die auf die gleiche Art und Weise schlagen wie das gesamte Organ. Das Team hofft, dass seine Forschungsarbeiten zu neuen Ansätzen bei der Heilung von Herzschäden führen werden.

Herzmuskelzellen können sich nach einer Verletzung nicht neu bilden. Dadurch wird die Effektivität bestehender Behandlungsansätze eingeschränkt. Zusätzlich sind Herzzellen mit herkömmlichen Verfahren nur schwer herzustellen, da sie dazu neigen, ihre Form zu verlieren und nicht mehr zu funktionieren. Laut Gordana Vunjak-Novakovic, die die Untersuchungen am MIT leitet, wurde versucht, ein Gewebestück zu schaffen, das über die gleichen Eigenschaften wie natürliches Herzgewebe verfügt.

Herzzellen von Ratten wurden dazu auf einem dreidimensionalen Polymergerüst aufgebracht, das sich langsam abbaut, während sich die Zellen zu Gewebe entwickeln. Die Zell-Gerüst-Einheiten, die etwas kleiner als ein Penny sind und ungefähr gleich dick, wurden in einem Medium gebadet, das es mit Nährstoffen und Gasen versorgte. Schließlich wurden elektrische Signale genutzt, um ein echtes Herz zu imitieren.

Es zeigte sich, dass die elektrische Stimulierung für die Entstehung von voll funktionsfähigem Herzgewebe entscheidend war. Nach nur acht Tagen hatten sich einzelne Zellen in ein Gewebe mit struktureller und funktioneller Organisation verwandelt. Die Forscher gehen davon aus, dass die elektrische Stimulation die Konditionierung der Zellen dahingehend unterstützt, dass sie effektiv miteinander kommunizieren und auf synchronisierte Art und Weise kontrahieren. In einem nächsten Schritt sollen Gewebestücke geschaffen werden, die für den Einsatz als Transplantate geeignet sind. Entscheidend dafür wird sein, dass die Zellen ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden. ral

Quelle: PNAS online, DOI: 10.1073/pnas.0400984101

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