Zebrafische können ihr Herz flexibel reparieren

Schnitt durch ein Zebrafischherz mit zwei unterschiedlichen Muskelzellschichten (gelb und rot). Die regenerierenden Zellen des gelben Bereichs können auch zum Wiederaufbau der roten Schicht beitragen. Universität Bern/Institut für Anatomie sda-ats

(Keystone-SDA) Der Zebrafisch ist ein Meister der Reparatur. So kann er sein Herz sogar nach schwerwiegenden Schäden wieder regenerieren. Berner Forschende haben nun gezeigt, dass diese Reparatur nicht nach einem fixen Plan, sondern ganz flexibel vor sich geht.

Bei der Regeneration teilen sich Herzmuskelzellen, um das verlorene Gewebe zu ersetzen. Ein Forschungsteam um Nadia Mercader vom Institut für Anatomie der Universität Bern konnte nun zeigen, dass die Herzmuskelzellen des Zebrafisches höchst flexibel sind.

Die regenerierenden Herzmuskelzellen können sich im ausgewachsenen Herzen anpassen, um den Zellen in den verschiedenen Regionen der vormals defekten Herzwand zu ähneln, wie die Universität Bern am Dienstag mitteilte. Doch auch bereits bei der frühen Herzentwicklung ist ein hoher Grad an Plastizität vorhanden.

Bei der Herzentwicklung im Embryo bildet sich zuerst ein Herzschlauch, der sogleich anfängt Blut zu pumpen, um den Organismus mit Sauerstoff zu versorgen. Gleichzeitig muss das Herz aber weiterwachsen. Dies wird ermöglicht durch den fortlaufenden Anbau von neuen Vorläuferzellen an den Enden des anfänglichen Herzschlauchs.

Flexible Zellen

Während die Zellen des Herzschlauches im ausgewachsenen Herzen mehrheitlich die linke Herzkammer bilden, tragen die Zellen, die später hinzukommen, vor allem zur Bildung der rechten Herzkammer und der Vorhöfe bei. Die Studie zeigt nun: Wenn Muskelzellen des anfänglichen Herzschlauches zerstört werden, übernehmen die später hinzukommenden Zellen die ursprüngliche Funktion – trotz ihrer eigentlich anderen Aufgabe.

Diese Ergebnisse hätten die Forschenden so nicht erwartet. “Sie lassen vermuten, dass ein Herz auf verschiedene Weisen wieder neu aufgebaut werden kann – wahrscheinlich nicht nach einem fixen Plan”, wird Mercader in der Mitteilung zitiert. Ein besseres Verständnis davon, was diese Flexibilität im Zebrafischherz ermöglicht, könnte dazu dienen, einen ähnlichen Reparaturprozess auch im menschlichen Herzen anzustossen.

Die Forschungsgruppe, an der Mitarbeitende des Forschungsinstituts CNIC in Madrid und Wissenschaftler der Universität Zürich beteiligt waren, publizierte ihre Untersuchung in der Fachzeitschrift “Nature Communications”.