T-Zellen fördern Genesung nach Herzinfarkt

CXCR4-Inhibitoren fördern die Akkumulation von regulatorischen T-Zellen in den Grenzregionen eines Herzinfarkts. Diese lindern die lokalen Entzündungsreaktionen, können so einem adversen Remodeling entgegenwirken und die Langzeit-Prognose des Patienten verbessern.

Herz Anatomie

Hintergrund

Ein akuter Myokardinfarkt löst eine lokale Entzündungsreaktion aus, die zur Narbenbildung im Myokard und einem adversen Remodeling des Herzen führt. Das adverse Remodeling kann eine Herzinsuffizienz und eine Verschlechterung der Prognose des Patienten zur Folge haben. Vorangegangene Studien haben gezeigt, dass CXCR4-Inhibitoren die schädlichen Umbauvorgänge verringern können.

CXCR4-Inhibitoren

Bislang sind CXCR4-Inhibitoren in erster Linie als Wirkstoffe zur Freisetzung von Stammzellen bekannt. Sie lösen die Verankerung von Stammzellen im Knochenmarkt, indem sie den CXCR4-Rezeptor blockieren. Die bessere Heilung des Myokards nach einem Herzinfarkt unter der Einwirkung von der CXCR4-Inhibitoren konnte dieser bekannte Wirkmechanismus jedoch nicht erklären. Eine Studie an der Medizinischen Hochschule Hannover hat nun den Mechanismus hinter der heilenden Wirkung der CXCR4-Inhibitoren bei einem Herzinfarkt enthüllt.

Zielsetzung

Die Forscher untersuchten das therapeutische Potential und den Wirkmechanismus des makrozyklischen Peptids und CXCR4-Inhibitoren POL5551 bei Mäusen nach Reperfusion eines induzierten Myokardinfarkts. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse hinsichtlich der Wirksamkeit nach einem reperfundierten Herzinfarkt wurde an Schweinen mit dem CXCR4-Inhibitoren POL6326 überprüft.

Methodik

Nach der Induktion und Reperfusion eines Herzinfarkts wurden Mäuse und Schweine der jeweiligen Testgruppen mit dem der Spezies entsprechenden CXCR4-Inhibitoren behandelt. Zur speziellen Untersuchung des Verhaltens von Monozyten unter dieser Behandlung wurden neben Wildtyp-Mäusen auch Mausmodelle nach Milzektomie, Rag1-Knockout-Mäuse und DEREG (depletion of regulatory t-cells) Mäuse eingesetzt.

Beobachtungszeitraum

Der Heilungsverlauf im Herzen wurde bei den Mäusen nach drei, sieben und 28 Tagen dokumentiert. Der Heilungsverlauf der Schweine wurde mithilfe der Kontrast-Magnetresonanztomographie (MRT) am Tag drei und nach sechs Wochen beobachtet und ausgewertet.

Ergebnisse

Die POL5551 Injektion förderte bei den Wildtyp Mäusen die Angiogenese in der Grenzzone des Infarkts, reduzierte die Narbenbildung und milderte Remodeling und kontraktile Dysfunktion. Bei den Mausmodellen nach Milzektomie, Rag1-Knockout-Mäusen und DEREG-Mäusen konnten keine therapeutischen Effekte erzielt werden. Nach einer Transplantation regulatorischer T-Zellen bei Mäusen ohne Milz, zeigte POL5551 eine heilende Wirkung. POL6326 verringerte bei den Schweinen das Infarktvolumen und verbesserte die linksventrikuläre Ejektionsfraktion.

Akkumulation regulatorischer T-Zellen

Bei den Wildtyp Mäusen erzielte die POL5551 eine Mobilisierung der regulativen T-Zellen und ihre Akkumulation in der Infarktregion. Neutrophile, Monozyten und andere Lymphozyten wurden zwar auch mobilisiert, reicherten sich aber nicht in der Infarktregion an. Gleichzeitig verringerte POL5551 über die regulatorischen T-Zellen die Expression von Entzündungsgenen in Monozyten und Makrophagen und verhindert so eine überschießende Entzündungsreaktion im Myokard.

Fazit

Professor Dr. Kai Wollert, Leiter des Bereichs Molekulare und Translationale Kardiologie in der Klinik für Kardiologie und Angiologie der Medizinischen Hochschule Hannover gibt sich zuversichtlich: „Interessanterweise funktioniert unser Ansatz auch bei Schweinen. Es besteht somit die Hoffnung, dass wir eine Therapie für Infarktpatienten entwickeln können, um eine Herzmuskelschwäche zu verhindern.“

Autor: Barbara Welsch (Medizinjournalistin)

Stand: 23.04.2019

Quelle:
  1. Wang et al. (2019): C-X-C Motif Chemokine Receptor 4 Blockade Promotes Tissue Repair After Myocardial Infarction by Enhancing Regulatory T Cell. Circulation 139:1798–1812. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.118.036053
     
  2. Medizinische Hochschule Hannover, Pressemitteilung, 09.04.2019
     
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