Nach einem Herzinfarkt vernarbt das menschliche Herz dauerhaft. Der winzige Zebrafisch hingegen repariert zerstörtes Gewebe in wenigen Wochen vollständig. Forschende hoffen, neue Therapieansätze für den Menschen zu finden.
Erleidet eine Person einen Herzinfarkt, zählt jede Minute. Denn bei einem Infarkt verschließt ein Blutgerinnsel ein Herzkranzgefäß, wodurch der Herzmuskel nicht mehr mit Sauerstoff versorgt wird und so abstirbt. Wenn die Person überlebt, vernarbt der Herzmuskel und kann nicht mehr genug Blut pumpen. Die Folge davon ist, dass der Patient nur noch bedingt leistungsfähig ist.
Ganz anders beim Zebrafisch — wird bei ihm das Herz verletzt, dann geschieht ein kleines biologisches Wunder. Während beim Menschen unbewegliches Narbengewebe zurückbleibt, wächst beim Fisch innerhalb von vier Wochen neues Herzmuskelgewebe nach.
Im Berliner Labor von Entwicklungsbiologe Jan Philipp Junker am Max Delbrück Center schwimmen Tausende der schimmernden Zierfische. Ihr Herz misst gerade einmal einen Millimeter im Durchmesser. Trotz dieser Miniaturgröße hat der Zebrafisch erstaunliche Heilkräfte. Um diese Selbstheilung zu erforschen, wird das Herz des Zebrafischs mit einer eiskalten Nadel berührt. Dadurch entsteht eine Verletzung und wie beim menschlichen Herzinfarkt stirbt auch beim Fisch zunächst Gewebe ab. Doch statt dauerhaft zu vernarben, wächst neues Gewebe nach.
Mithilfe moderner Einzelzellgenomik und genetischer Barcodes hat sich das Team um Prof. Dr. Jan Philipp Junker die Arbeitsweise der einzelnen Zellen ganz genau angeschaut. Dabei sind die Forschenden auf eine Überraschung gestoßen: Das Narbengewebe, genauer die sogenannten Fibroblasten, kurbeln den Regenerationsprozess an. Sie schalten vorübergehend in einen aktivierten Zustand und geben ein Signal an die Herzmuskelzellen, damit diese sich wieder teilen.
Im Zebrafisch bewegen sich die Herzmuskelzellen in einen embryonalen Zustand zurück, in dem sie wieder die Fähigkeit haben, Zellteilung durchzuführen.
Prof. Dr. Jan Philipp Junker, Leiter der Arbeitsgruppe Quantitative Entwicklungsbiologie am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC)
Warum der Mensch diese Fähigkeit nicht hat, bleibt bisher ein Rätsel. Bei neugeborenen Mäusen haben die Forschenden beobachten können, dass sich ihr Herz in den ersten zwei Lebenstagen ebenfalls regenerieren kann. So gibt es die Hoffnung, dass Menschen auch diese Regenerationskraft haben und in der Zukunft Medikamente dabei helfen können, bleibende Herzschäden bei Patienten und Patientinnen zu verringern.