Herzzellentrainer: „Hantelbank“ für neue Herzzellen

Bei einem Herzinfarkt sterben bis zu einer Milliarde Zellen ab. Das Gewebe vernarbt, das Herz ist nicht mehr leistungsfähig und muss langfristig ausgetauscht werden. Forscher wollen das verhindern, indem sie das Narbengewebe durch frisches Gewebe ersetzen. Dieses muss aber erst hergestellt und „fit“ gemacht werden. Ein spezieller Bioreaktor nährt, schützt und trainiert neues Herzgewebe.

Im Labor werden Körperzellen des Patienten umprogrammiert und in Herzmuskelzellen umgewandelt. Im Herzen müssen sie dann als Team zusammenarbeiten und die schwere Pumparbeit leisten. Also werden sie wie im Fitnessstudio trainiert: In einer Spezialvorrichtung wird das neue Muskelgewebe gedehnt und mit elektrischen Impulsen stimuliert, bis es fit und stark genug ist.

Von der Körperzelle zum Herzmuskel

Um Herzmuskelgewebe herzustellen, müssen mehrere Schritte unternommen werden: Zuerst werden die Körperzellen in einem speziellen Verfahren zu Stammzellen umprogrammiert. Das heißt, die Körperzellen werden in einen Zustand versetzt, von dem aus sie sich in verschiedene andere Zelltypen weiter entwickeln können.

Durch Zugabe von bestimmten Stoffen werden dann die Stammzellen angeregt, sich in Herzmuskelzellen zu entwickeln. Dabei entstehen nicht nur Herzmuskelzellen, sondern auch weitere Zelltypen, die mit Hilfe eines Antibiotikums entfernt werden.

Die Herzmuskelzellen werden nun mit Bindegewebszellen und dem Protein Kollagen und Bindegewebszellen gemischt. Anschließend wird das aus der Verbindung der Zellen entstandene Herzmuskelgewebe 21 Tage lang trainiert. Der neue Muskel wird regelmäßig gedehnt und mit elektrischen Impulsen stimuliert, damit alle Zellen ihre Position im Muskel finden. So entsteht ein neuer, kräftiger Herzmuskel.

 

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