Hydrogel fördert Regeneration von Herzgewebe nach dem Infarkt

San Diego (USA) - Nach einem Herzinfarkt reicht die natürliche Regenerationsfähigkeit nicht aus, um das abgestorbene Gewebe zu ersetzen. Die Injektion eines Hydrogels, das als biologisch abbaubare Gerüstsubstanz dient, kann diesen Reparaturprozess unterstützen, berichten amerikanische Mediziner. Ihre Therapieversuche mit Schweinen zeigten, dass sich das Gel auf einfache Weise über einen Katheter direkt in das geschädigte Herzgewebe verabreichen lässt – ohne Operation, ohne Vollnarkose. Das Material besteht aus Proteinen der Zwischenzellsubstanz, der sogenannten Extrazellulären Matrix, von Schweineherzen. Es erleichtert das Nachwachsen von neuem Herzgewebe aus adulten Stammzellen und verringert die Bildung von Narbengewebe, schreiben die Forscher im Fachjournal „Science Translational Medicine“. Erste klinische Studien sind bereits geplant.

„Zwar überleben heute immer mehr Menschen einen Herzinfarkt, aber bei vielen entwickelt sich dann eine Herzinsuffizienz“, sagt Karen Christman von der University of California in San Diego, die Leiterin des Forscherteams. Die durch den Infarkt abgestorbenen Herzzellen werden normalerweise durch ein Narbengewebe aus Bindegewebszellen ersetzt, die keine Muskelarbeit leisten können. „Unser Hydrogel kann das Wachstum von Herzmuskelgewebe anregen, die Bildung von Narbengewebe verringern und damit eine Herzschwäche verhindern“, so Christman. Ausgangsmaterial zur Herstellung des neuartigen Biomaterials ist Bindegewebe des Herzens. Die von Zellen befreite Extrazelluläre Matrix wird homogenisiert, gereinigt, gefriergetrocknet, zu Pulver vermahlen und nach Enzymbehandlung schließlich in eine injizierbare Lösung überführt. Bei Körpertemperatur entsteht daraus nach der Injektion ein poröses Gel, in das Stammzellen einwandern und neue Blutgefäße wachsen können, was eine Regeneration beschleunigt.

Die Erprobung der Therapie an Schweinen zeigte, dass die Injektion des Gels über einen Katheter zwei Wochen nach dem Infarkt die Masse an Herzmuskelgewebe im Lauf von drei Monaten vergrößert und die Herzleistung verbessert. Neben der Wirksamkeit überprüften die Forscher auch die Verträglichkeit des Materials. Das Gel löste bei Ratten keine Entzündungsreaktionen aus und verursachte bis zum vollständigen Abbau nach spätestens vier Wochen keine erkennbaren Schäden. Der Kontakt mit menschlichem Blut wirkte sich nicht störend auf den Mechanismus der Blutgerinnung aus. Das sind gute Voraussetzungen für den Beginn klinischer Studien noch in diesem Jahr.