Prisma

Schnelle Angiogenese nach Infarkt

Enorme Zellvermehrung durch klonale Expansion

cae | Nach einem Herzinfarkt können sich Endothelzellen der Blutgefäße sehr schnell vermehren und stehen damit als Baumaterial für neue Gefäße zur Verfügung. Mit dem Alter verlangsamt sich dieser Prozess, sodass die Folgen eines Infarktes gravierender sind.
Foto: Science Photo Library / Fung, K.H.
Der Herzmuskel hat einen großen Bedarf an Nährstoffen und Sauerstoff; deshalb ist eine gute Vaskularisation so wichtig.

Die Neubildung von Herzgefäßen lässt sich derzeit an lebenden Säugetieren nicht beobachten. Die bisherigen Kenntnisse beruhen vor allem auf Versuchen mit Zebrafischen und In-vitro-Versuchen mit der Netzhaut des Auges. Ein Team um Stefanie Dimmeler vom Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) in Frankfurt hat nun an Konfettimäusen, bei denen sich verschiedene Zelltypen mithilfe Fluoreszenz-markierter Proteine unterscheiden lassen, untersucht, wie sich einzelne Gefäßendothelzellen sowohl während der physiologischen Angiogenese (Retina) als auch während der pathophysiologischen Angiogenese (Herz) verändern, wie stark sie proliferieren und was danach weiter mit ihnen geschieht. Zu diesem Zweck wurden die Mäuse wenige Tage nach der Geburt bzw. nach dem Infarkt getötet und dünne Gewebeschnitte der Retina bzw. des Herzens angefertigt.

Während unter physiologischen Bedingungen die für die Gefäßneubildung erforderlichen Zellen eher zufällig zueinanderfinden und der Prozess entsprechend langsam ist, verläuft die Zellteilung unter pathophysiologischen Bedingungen rasend schnell, sodass man von einer „klonalen Expansion“ spricht. Diese teilungsaktiven Endothelzellen werden hinsichtlich ihrer Genexpression den Mesenchymzellen ähnlich, was es ihnen ermöglicht, sich aus dem Zellverband zu lösen und sich daraufhin schnell zu vermehren; wenn sie aber in neugebildeten Gefäßen integriert sind, haben sie wieder die typischen Eigenschaften von Endothelzellen. Es findet also keine endothelial-mesenchymale Transition (EndMT) statt, die z. B. bei der Narbenbildung eine Rolle spielt und nach einem Herzinfarkt durchaus unerwünscht ist. Die Autoren vermuten, dass die Neigung zur EndMT mit dem Alter zunimmt, was erklären könnte, warum junge Menschen einen Herzinfarkt besser überstehen. Allerdings ist noch unklar, ob die „auf die Schnelle“ gebildeten Ersatz-Blutgefäße qualitativ den durch den Infarkt vernichteten Gefäßen entsprechen. |

Quelle

Manavski Y et al. Clonal Expansion of Endothelial Cells Contributes to Ischemia-Induced Neovascularization. Circ Res 2018;122:670-677

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