Kardiale Entwicklungs- und Regenerationsmechanismen

Zusammenfassung Hintergrund Ein Kardiomyozytenverlust bei akuten und chronischen Herzerkrankungen wird aufgrund einer nur sehr limitierten regenerativen Kapazität nicht durch eine adäquate Neubildung von Myozyten kompensiert. Adverse Remodelierungsprozesse mit Ersatzfibrose aggravieren den Pumpleistungsverlust bis hin zu einer terminalen Herzinsuffizienz. Aufgrund der schlechten Prognose und aus Ermangelung an letztlich wirksamen Behandlungsoptionen leitet sich die dringende Notwendigkeit für die Entwicklung alternativer, v. a. kurativer Therapiestrategien ab. Fragestellungen Im Rahmen mehrerer Arbeiten wurden Mechanismen mesodermaler Differenzierungsmechanismen während der embryofetalen Herzentwicklung, der kardiomyozytären Transdifferenzierung von Fibroblasten (kardiale Reprogrammierung) sowie der Reaktivierung putativer endogener Stammzellen nach kardialen Schädigungsereignissen untersucht. Material und Methoden Übersicht und Diskussion der Arbeiten, die kumulativ mit dem Ernst-Derra-Preis 2022 ausgezeichnet wurden, aktuelle Literaturrecherche über MEDLINE und PubMed, Ergebnisse 1. Die Zink-Finger-Transkriptionsfaktoren „Ying Yang 1“ (YY1) und „Myeloid zinc finger 1“ (Mzf1) sind wichtige Modulatoren der mesodermalen Kardiomyozytendifferenzierung. 2. Die forcierte Überexpression kardialer Transkriptionsfaktoren führt zu einer nur inkompletten kardiomyozytären Reprogrammierung von Fibroblasten. 3. Die Plastizität von durch Schädigungsereignissen reaktivierten Nkx2.5CE-positiven Zellen im adulten Herzen unterscheidet sich grundlegend von denen aus der Embryonalperiode. Schlussfolgerungen Ein tiefergehendes molekularbiologisches Verständnis der Mechanismen kardialer Entwicklungs- und endogener Regenerationsprozesse ist zentrales Ziel kardiovaskulärer Forschungsaktivitäten, um auf der Suche nach effektiven regenerativen Therapieoptionen bei der Behandlung von Patienten mit terminaler Herzinsuffizienz einen entscheidenden Schritt voranzukommen. Aktuell erscheinen Ansätze des Tissueengineerings, des zellulären Reprogrammierens sowie die endogene Stimulation der Kardiomyozytenproliferation am vielversprechendsten.