Stammzellen als biologischer Herzschrittmacher

Die Forscher um Lior Gepstein vom Israelischen Institut für Technologie in Haifa hatten aus menschlichen embryonalen Stammzellen Herzmuskelzellen gezüchtet. Die Forscher untersuchten zunächst deren Fähigkeiten im Reagenzglas. Dazu pflanzten sie die Stammzellen in Gewebe aus dem Herzmuskel neugeborener Ratten. Nach einem Tag bewegte sich menschliches und Rattengewebe synchron. Elektrische Reize wurden zwischen beiden Gewebetypen übertragen. Auch eine Anregung mit Elektroden in nur einer Gewebeart aktivierte beide Gewebearten synchron.

In einem weiteren Experiment spritzten die Forscher die Stammzellen in die linke Herzkammer von Schweinen. Bei den Tieren hatten sie zuvor den Herzschlag künstlich verlangsamt. Dazu blockierten sie die elektrische Reizweiterleitung im Herzen an der Schnittstelle zwischen dem Vorhof und den Herzkammern, dem so genannten Atrioventrikulär-Knoten. Ein Defekt an dieser Stelle macht beim Menschen in vielen Fällen einen Herzschrittmacher notwendig. Nach wenigen Tagen konnten die Mediziner mittels eines Elektrokardiogramms (EKG) Änderungen im Herzschlag der Schweine feststellen: Die eingespritzten Stammzellen korrigierten den künstlich verursachten Defekt teilweise. Mit elektrophysiologischen und pathologischen Untersuchungen bestätigten die Forscher, dass die Stammzellen die Verbesserung verursacht hatten.

Noch unklar ist, ob die Stammzellen die Herzaktivität direkt wieder herstellen oder ob sie die verbliebenen Herzmuskelzellen stimulieren. So könnten sie etwa bestimmte Faktoren ausschütten oder elektrische Reize übertragen, welche die ursprünglichen Herzzellen aktivieren.