Littekenweefsel kan worden 'geherprogrammeerd' tot hartspier

Onderzoekers van het Weill Cornell Medical College hebben aangetoond dat het mogelijk is om littekenweefselcellen die ontstaan na een hartaanval te 'herprogrammeren', zodat ze functionele spiercellen worden.

Een 'cocktail' van drie specifieke genen kan littekencellen zodanig beïnvloeden dat ze de groei van bloedvaten stimuleren, wat leidt tot genezing van littekens.

"Het idee om littekenweefsel te herprogrammeren tot functionele hartspier is gewoon fascinerend", aldus dr. Todd Rosengart, hoofdauteur van de studie. "Theoretisch gezien zou een arts, als iemand een zware hartaanval krijgt, deze drie genen tijdens een operatie in het littekenweefsel kunnen injecteren en het 'herprogrammeren' tot hartspierweefsel. Dierstudies hebben echter aangetoond dat dit effect versterkt wordt in combinatie met het VEGF-gen."

De onderzoekers zeggen dat ze dit effect zullen blijven bestuderen om de activiteit van deze genen te begrijpen en te bepalen of ze mogelijk een groter effect hebben op de functie van het hart en andere menselijke organen.

Tijdens een hartaanval wordt de bloedtoevoer naar het hart afgesneden, waardoor de hartspier afsterft en het hart harder moet werken. Uiteindelijk ontwikkelen de meeste mensen die een ernstig hartinfarct hebben gehad hartfalen.

Het 'herprogrammeren' van littekenweefsel naar hartspierweefsel zal het hart versterken. Om deze 'herprogrammering' tijdens de operatie uit te voeren, bracht het team van wetenschappers vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF), een signaaleiwit dat door cellen wordt geproduceerd om vasculogenese en angiogenese te stimuleren, over naar de harten van ratten.

Drie weken later kregen de ratten Gata4, Mef 2c, Tbx5 (een cocktail van transcriptiefactorgenen) of inactief materiaal toegediend. De transcriptiefactor bindt zich aan specifieke DNA-sequenties en activeert een proces dat genetische informatie omzet in eiwitten.

Bij dieren die de genencocktail kregen, werd de hoeveelheid littekenweefsel met de helft verminderd vergeleken met dieren die de genen niet kregen.

De harten van dieren die de gen-"cocktail" hadden ontvangen, functioneerden beter dan die van dieren die de "portie" aan genen niet hadden ontvangen. Dit bleek uit de samentrekkingen van het hart.

De werking van vasculaire endotheliale groeifactor is veelbelovend en zou kunnen worden gebruikt als onderdeel van een nieuwe techniek voor de behandeling van hartaanvallen, waarmee de schade aan het hart tot een minimum wordt beperkt.

"Dit is een belangrijke ontdekking met verstrekkende therapeutische implicaties", aldus de onderzoekers. "Als dergelijke 'herprogrammering' in het hart mogelijk is, kan het ook in de nieren, de hersenen en andere weefsels. Dit opent een geheel nieuwe mogelijkheid voor weefselregeneratie."

Als verder onderzoek door wetenschappers naar menselijke cellen de gunstige werking ervan bevestigt, opent dat nieuwe behandelingsmogelijkheden voor miljoenen mensen die aan hartfalen lijden.