Rolle von Stamm- und Progenitorzellen bei koronarer Herzkrankheit

Kardiovaskuläre Erkrankungen stellen die Haupttodesursache in Europa dar, zur Hälfte bedingt durch die Folgen einer koronaren Herzkrankheit. Ist es im Rahmen einer koronaren Herzkrankheit zu einer Herzinsuffizienz gekommen, so ist die Lebenserwartung der betroffenen Patienten schlechter als für viele Tumorerkrankungen. Etwa 50 % der Patienten mit Herzinsuffizienz sterben binnen 5 Jahren nach Diagnosestellung [1]. Zwar konnten in den letzten Jahrzehnten große Erfolge in der Behandlung kardiovaskulärer Erkrankungen erzielt werden. Die individuellen Folgen für den Patienten, aber auch die volkswirtschaftlichen Auswirkungen der Behandlung von Herzinfarkt und Herzinsuffizienz bleiben immens.

Der Verlust vitalen Gewebes bei einem Myokardinfarkt führt zur linksventrikulären Dilatation sowie zum Verlust von Kontraktilität (Remodeling) und infolge dessen zur Herzinsuffizienz. Myozyten besitzen ein Potential zur Regeneration, das aber im Falle einer massiven Schädigung nicht ausreicht, um eine Dysfunktion zu verhindern [19]. Deshalb kann alle bislang verfügbare medikamentöse Therapie den Prozess des Remodeling nicht rückgängig machen. Behandlungsverfahren, die einen potenziell regenerativen Ansatz haben, würden eine bis dato nicht verfügbare, bahnbrechende Innovation in der Therapie kardiovaskulärer Erkrankungen bedeuten. In diesem Zusammenhang stellt das Konzept der „Zelltransplantation” als Verstärkung des eigenen Zellreparatur- und Regenerationsmechanismus eine Lösung in Aussicht: Diese soll idealerweise den Ersatz von dysfunktionalen Kardiomyozyten und Narbengewebe durch funktionstüchtige, kontraktile Zellen ermöglichen, letztlich die Pumpfunktion verbessern und Herzinsuffizienzsymptome verbessern.

Obwohl die Ergebnisse experimenteller Studien ein großes Potential für embryonale Stammzellen zur Regeneration von Herzmuskulatur und Verbesserung der Herzfunktion zeigten, ist der Einsatz dieser Zellen durch die begrenzte Verfügbarkeit und aufgrund ethischer Aspekte limitiert [48]. Zudem sind immunologische Phänomene wie Abstoßungsreaktionen nicht hinreichend gelöst. Eine weitere Sorge in der klinischen Nutzung embryonaler Stammzellen ist die potenzielle Bildung von Teratokarzinomen [26]. Neben embryonalen Stammzellen können sich potenziell Zellen aus Nabelschnurblut und auch aus adultem Knochenmark in Kardiomyozyten differenzieren. Die Transplantation neonataler Kardiomyozyten wurde bislang nur im Tierversuch vorgenommen, nach Infarkt bewirkte dieser Zelltyp eine Induktion von Neoangiogenese [35] [46]. Adulte Knochenmarkszellen stellen damit die unter klinischen Bedingungen am besten verfügbare Stammzellquelle in der regenerativen Behandlung kardiovaskulärer Erkrankungen dar. Die Wirkmechanismen von Stamm- und Progenitorzellen sind aber noch umstritten. Da die beobachteten Effekte mechanistisch z.Zt. nicht eindeutig geklärt werden können, gibt es nach wie vor Zweifel an diesem innovativen Therapieverfahren. Dies betrifft v.a. Zweifel an der Transdifferenzierung der Zellen zu Kardiomyozyten. Es ist jedoch denkbar, dass adulte Knochenmarkzellen sich über eine verbesserte Angiogenese im Infarktrandgebiet positiv auswirken. Knochenmarkszellen sind darüber hinaus in der Lage multiple Wachstumsfaktoren zu sezernieren, die auf die vorhandenen Kardiomyozyten einwirken, z. B. deren Teilung bzw. Differenzierung beeinflussen oder vor Apoptose schützen. Wenn auch Erkrankungen wie Myokarditis und dilatative Kardiomyopathie prinzipiell Ziel einer Stammzelltherapie sein könnten, so haben bislang vorwiegend Untersuchungen zur koronaren Herzkrankheit das Stadium von klinischen Studien erreicht, vor allem da hier ein höheres Regenerationspotenzial erwartet wird.

kurzgefasst: Das Konzept der „Zelltransplantation” als Verstärkung des eigenen Zellreparatur- und Regenerationsmechanismus stellt eine potenziell bahnbrechende Innovation in der Therapie kardiovaskulärer Erkrankungen dar.

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