Nieuwe manier om een gebroken hart te repareren?
Ontdekking kan tot nieuwe behandelingen van hartziekten leiden.
Door het volgen van een enkele cel in een groeiend hart, hebben
wetenschappers van de Stanford University een celtype ontdekt dat
beschadigde bloedvaten kan repareren.
Coronaire hartziekte vormt de belangrijkste doodsoorzaak in de
wereld, maar er is momenteel geen effectieve methode om nieuwe
kransslagaders in zieke of gewonde harten te regenereren. De
bevindingen in het tijdschrift eLife identificeerde een voorloper
cel type dat dit mogelijk zou kunnen maken.
Het onderzoek werd uitgevoerd met muizen maar omdat de bloedvaten
van het menselijk hart vergelijkbaar zijn, kan dit leiden tot nieuwe
behandelingen voor de ziekte of de bloedstroming na een hartaanval
te helpen herstellen.
"De huidige methoden om nieuwe bloedvaten in het hart te doen
groeien is door kleine bloedvaten te stimuleren in plaats van het
herstel van de sterkere toevoer van bloed door de belangrijkste
slagaders. We moeten slagaders naar hun normale functie doen
herstellen", zegt senior auteur Kristy Red-Horse van het Departement
Biologische Wetenschappen.
De huidige inspanningen in de behandeling richten zich vaak ook
op het zieke hart, terwijl de Stanford University wetenschappers
beweren dat het belangrijk is om eerst te begrijpen hoe de vaten van
het gezond hart zijn opgebouwd.
"Als we zieke harten willen regenereren, moeten we eerst
begrijpen hoe het hart de bouwstenen creëert van gezonde
kransslagaders," zegt de hoofdauteur Dr. Katharina Volz, de eerste
promovendus in de biologie Stem Cell en Regenerative Medicine aan de
Stanford University.
"Onze studie beschrijft stap voor stap hoe kransslagaders
ontwikkelen in het embryonale muis hart."
Het was reeds bekend dat glad spierweefsel wordt gevormd uit
cellen in het epicard, de laag die het hart bedekt. Tijdens de
embryonale ontwikkeling dringen veel epicardiale cellen dieper in de
wand van het hart en vormen gladde spieren. Maar het oorspronkelijke
celtype dat deze overgang, en de signalen die differentiatie in
gladde spieren veroorzaken ondergaat, was slecht begrepen.
Het team kan nu onthullen dat de gladde spieren van de bloedvaten
afgeleid zijn van cellen genaamd pericyten. De kleine capillaire
bloedvaten zijn tijdens de gehele ontwikkeling van hart bedekt met
pericyten. Ze ontvangen signalen via een eiwit genaamd Notch 3 om te
differentiëren en vormen de gladde spieren die nodig zijn als
bekleding voor grotere vaatwanden.
Pericyten zijn ook gevonden in het volwassen hart wat suggereert
dat ze kunnen worden gebruikt om een zelf-reparatie-mechanisme te
activeren. Wanneer de belangrijkste slagaders worden geblokkeerd en
een persoon lijdt aan een hartaanval, kunnen kleine collaterale
vaten een omweg rond de blokkade vormen. Grote collaterale arteriën
zijn nodig voor een significante bloedstroming richting de genezende
weefsels. Het aanbieden van de juiste moleculaire signalen waardoor
pericyten omzetten in gladde spiercellen kan een overgang betekenen
van kleine bloedvaten om naar grote bloedvaten in het hart genezing
te bevorderen.
Een probleem met cel- of weefseltransplantatie kan zijn dat de
cellen niet integreren of ze differentiëren tot iets andere celtypen
dan bedoeld. Aangezien pericyten verspreid zijn over het hele hart
op al de kleine bloedvaten, kunnen zij worden gebruikt als doel voor
het stimuleren van slagader vorming zonder de noodzaak voor
transplantatie.
Het team onderzoekt nu of pericyten differentiëren in gladde
spieren als onderdeel van dit proces en of het kan worden
geactiveerd of versneld door de invoering van Notch 3
signaalmoleculen.
"Nu we beginnen om echt te begrijpen hoe kransslagader
ontwikkeling werkt, hebben we studies geinitieerd om dit re
reactiveren in beschadigde modellen en hopen op een dag gebruik
maken van dezelfde methoden om te helpen bij de behandeling van
coronaire hartziekte", zegt Red-Horse.
Vertaald door Ingrid Graafland
