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Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen

21.04.2017

M. Hulsmanns & M. Nahrendorf (Harvard University), Ella Maru Studio

Illustration der Wechselwirkung zwischen Herz-Makrophagen (grün) und Herz-Muskelzellen (lila). Dadurch wird die elektrische Impuls-Übertragung im Herzen unterstützt.

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der Wundheilung. Vor wenigen Jahren wurde gezeigt, dass Makrophagen in großer Zahl im Herzen angesiedelt sind. Hier tragen sie entscheidend zur Heilung nach einer Herzschädigung bei. Weitere nicht-immunologische Funktionen, wie sie für Makrophagen in einigen anderen Organen gezeigt wurden, konnten bisher nicht nachgewiesen werden. In im Fachmagazin Cell erschienenen Studie zeigen Forscher der Harvard Medical School, Boston, USA, gemeinsam mit Forschern des Universitäts-Herzzentrums Freiburg · Bad Krozingen (UHZ) erstmals, dass die im Herzen vorhandenen Immunzellen elektrisch leitende Kanäle zu Zellen im Reizleitungssystem bilden und aktiv an der Erregungsleitung beteiligt sind. Die UHZ-Forscher konnten dabei durch mathematische Modelle und Computersimulationen die Experimentaldaten absichern und somit die elektrophysiologische Bedeutung von Herz-Makrophagen bestätigen. Speziell zeigten sie, dass Makrophagen den elektrischen Ruhezustand von Reizleitungszellen beeinflussen und ihre Rückkehr in diesen Ruhezustand nach einem Herzschlag beschleunigen.

Makrophagen sind dafür bekannt, dass sie als Reaktion auf Gewebeschädigungen ihre Umgebung aktiv verändern können. „Ein völlig neuer Befund ist, dass dies im Herzen elektrische Wechselwirkungen mit Muskelzellen einbeziehen kann“, erklärt Studienleiter Prof. Matthias Nahrendorf PhD, Professor der Harvard University Boston. Prof. Dr. Peter Kohl, Direktor des Instituts für Experimentelle Kardiovaskuläre Medizin des UHZ ergänzt: „Diese Arbeit erweitert den Kreis der Zellen, die an der Herzerregung unmittelbar beteiligt sein können – bislang waren nur Muskelzellen und seit kurzem Bindegewebszellen im Gespräch.“ Ein besseres Verständnis, wie Makrophagen an der normalen Erregungsleitung beteiligt sind, sowie deren Rolle bei Herzrhythmus-Störungen, kann zu neuen Erkenntnissen und Therapieansätzen führen, die auf der gezielten Veränderung von Makrophagen basieren.

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