Schade menselijk hart te repareren dankzij zebravisje
Onderzoekers van het Hubrecht Instituut hebben ontdekt dat een bepaald gen hartspiercellen rijp kan laten worden bij zebravissen. Het is ze ook gelukt dit na te bootsen bij menselijke gekweekte hartspiercellen. Deze resultaten kunnen bijdragen aan nieuwe behandelingen om hartschade met gekweekte hartspiercellen te repareren. Dit blijkt uit een wetenschappelijke publicatie in het internationale toptijdschrift Science. De Hartstichting steunt het onderzoek.
Hart- en vaatziekten zijn een belangrijke oorzaak van ziekte en sterfte doordat ze schade aanrichten die het lichaam niet zelf kan repareren. Zo doodt een hartinfarct miljoenen hartspiercellen. Het hart zelf kan dit niet herstellen. Ook zijn er nog geen behandelingen die de afgestorven cellen kunnen vervangen door nieuwe hartspiercellen. Schade door een hartinfarct is dus niet te genezen. Jaarlijks komen er bijna 35.000 mensen met een hartinfarct in het ziekenhuis terecht. Velen van hen krijgen uiteindelijk te maken met hartfalen.
Zebravis repareert hartschade zelf
Zebravissen kunnen hun hart wél na schade repareren. Levende hartspiercellen delen zich en maken zo binnen 90 dagen nieuwe cellen aan. Zo vervangen zebravissen verloren hartspiercellen. Onderzoekers uit de groep van professor dr. ir. Jeroen Bakkers (Hubrecht Instituut) ontdekten een mechanisme dat bijdraagt aan deze reparatie: een schakelaar die ervoor zorgt dat hartspiercellen rijpen.
Het was al wel bekend welke factoren hartspiercellen stimuleren om te delen, maar hoe cellen stoppen met delen en daarna rijp worden nog niet. Alleen een hartspiercel die voldoende rijp is kan goed meewerken met de rest van het hart.
Calcium in hartspiercellen
De onderzoekers ontdekten dat vooral één gen, genaamd LRRC10, ervoor zorgt dat hartspiercellen blijven delen of juist beginnen te rijpen. Dat konden ze zien aan het calcium in de hartspiercellen, wat nodig is om cellen te laten samentrekken. Bij goed gerijpte hartspiercellen verandert namelijk de beweging van calcium in en uit de cel.
Gekweekte hartspiercellen transplanteren
Het LRRC10-gen staat in embryonale of gekweekte menselijke hartspiercellen standaard “uit”. Toen de onderzoekers het gen actief maakten in gekweekte menselijke hartspiercellen, veranderde de calciumhuishouding, verminderde de celdeling en werden de hartspiercellen rijper, zoals bij zebravisjes.
Deze kennis kan wetenschappers helpen om hartschade te herstellen door gekweekte hartspiercellen in het hart te transplanteren. De cellen die wetenschappers nu nog gebruiken, zijn namelijk nog niet rijp genoeg. Ze doen niet goed mee met de rest van het hart, waardoor hartritmestoornissen ontstaan. Extra onderzoek is nog wel nodig om vast te stellen of de gekweekte hartspiercellen na stimulering van LRRC10 volwassen genoeg zijn.
Meer over het onderzoek
Deze studie is het resultaat van een samenwerking tussen het Hubrecht Instituut, LUMC, Amsterdam UMC, UMC Utrecht en Weizmann Instituut. De studie is gefinancierd met behulp van de Hartstichting, DCVA en Stichting Hartekind.
