Forscher entdecken natürlichen Bypass-Mechanismus nach einem Herzinfarkt

Wenn es zu einem Herzinfarkt (Myokardinfarkt) kommt, ist meist eine Koronararterie blockiert, die den Herzmuskel versorgt. Dadurch erhält das Herz nicht mehr den Sauerstoff und die Nährstoffe, die es für seine Funktion braucht.

Natürliche Umgehungswege nach einem Herzinfarkt

Daraufhin setzt der Körper mehrere biologische Notfallmechanismen in Gang. Frühere Studien zeigten, dass das Herz versucht, andere Arterien zu erweitern und sogar neue Gefäße zu bilden, die als Umgehung dienen können. Meist reagieren diese Prozesse jedoch weder schnell noch wirksam genug, um Herzschäden oder einen tödlichen Ausgang zu verhindern.

Ein Forschungsteam der University of Chinese Academy of Sciences hat nun einen weiteren Mechanismus für solche Umgehungswege entdeckt. Beteiligt sind dabei die winzigen Kapillaren, welche Arterien und Venen miteinander verbinden.

Die Analyse zeigte, dass Kapillaren versuchen, Umgehungswege anzulegen und so den Blutfluss zu verbessern. (Zhang et al., Science, 2026)

In ihrer in Science veröffentlichten Studie beschreiben die Forschenden erstmals detailliert, wie dieses natürliche Reparatursystem arbeitet. Zudem erläutern sie, wie es möglicherweise künstlich verstärkt werden könnte, um die Erholungschancen nach einem Herzinfarkt zu verbessern.

„Insgesamt definieren diese Ergebnisse den zellulären Ursprung und den Mechanismus der Bildung koronarer Kollateralen neu und unterstreichen deren Rolle bei der Förderung einer effizienten Reparatur des Herzens“, schreiben die Forschenden in ihrer Publikation.

Kapillaren übernehmen die Umleitung des Blutflusses

Zunächst nutzte das Team eine präzisere Methode zur Zellverfolgung als in früheren Untersuchungen. Dadurch konnten die Forschenden die Entwicklung von Endothelzellen, welche Blutgefäße auskleiden, sowohl in den großen Arterien als auch in den wesentlich kleineren verbindenden Kapillaren beobachten.

In Mausmodellen für Herzinfarkte ergab sich dabei ein überraschender Befund: Nicht die Endothelzellen der größeren Arterien leisteten den Hauptanteil bei der Umleitung des Blutflusses, sondern jene in den kleineren Kapillaren.

Im Grunde versuchen die Kapillaren, sich im Rahmen dieses Reparaturmechanismus zu Gefäßen umzubilden, die eher Arterien ähneln. Ein vergleichbarer Vorgang findet auch bei neugeborenen Mäusen statt, während sich ihr Herz noch entwickelt.

„Dieser Prozess spiegelt das Entwicklungsprogramm wider, bei dem sich kapilläre Endothelzellen während des Wachstums des neonatalen Herzens zusammenschließen, um kleinlumige Äste der Koronararterien zu bilden“, schreiben die Forschenden.

VEGF-A könnte die Reparatur von Herzgefäßen verstärken

Anschließend wollten die Forschenden prüfen, ob sich der Aufbau dieser Umgehungswege verstärken lässt – möglicherweise als Ansatz für bessere Behandlungen in der Zukunft.

Als möglichen Kandidaten identifizierten sie das Signalprotein VEGF-A, das das Wachstum von Blutgefäßen fördert. Erhielten die Mäuse das Protein in kurzen, vorübergehenden Schüben, löste dies eine chemische Reaktionskette aus, welche die Stabilität der Umgehungsarterien verbesserte.

Bei Mäusen mit der optimierten VEGF-A-Behandlung war der Blutfluss im Bereich der Verletzung besser, die Narben am Herzen fielen kleiner aus und die Herzfunktion verbesserte sich.

„Eine mäßige VEGF-A-Ergänzung könnte zudem die mikrozirkulatorische Funktion wiederherstellen, was darauf hindeutet, dass die gezielte Beeinflussung der vaskulären Mikroumgebung eine wertvolle therapeutische Strategie darstellt“, schreiben die Forschenden.

Der entscheidende Vorbehalt lautet, dass sämtliche Tests an Mäusen und nicht an Menschen durchgeführt wurden. Dennoch ist es wahrscheinlich, dass nach einer Verletzung ähnliche Prozesse auch in unseren Herzen ablaufen.

Da der Mechanismus dieses natürlichen Ersatzsystems nun detailliert beschrieben wurde, können Forschende untersuchen, wie er die Entwicklung von Medikamenten für Herzinfarktpatientinnen und -patienten beeinflussen könnte.

In den USA liegt die Überlebensrate bei hospitalisierten Herzinfarktpatientinnen und -patienten inzwischen bei über 90 Prozent. Solche Ereignisse hinterlassen jedoch häufig langfristige Schäden, die anschließend weitere Herz-Kreislauf-Probleme verursachen können.

Wenn Behandlungen direkt nach einem Herzinfarkt verabreicht werden, die den Blutfluss steigern und die Narbenbildung verringern, könnte sich daran möglicherweise etwas ändern.

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Erfreulich ist, dass das Verständnis der zugrunde liegenden Ursachen von Herzinfarkten und der besten Behandlungsmöglichkeiten voranschreitet. Einer dieser Ansätze könnte darin bestehen, die körpereigenen Reparaturprozesse zu unterstützen.

„Diese Ergebnisse positionieren die Arterialisierung von Kapillaren als zentralen Mechanismus der endogenen Revaskularisierung und zeigen eine potenzielle therapeutische Strategie für ischämische Herzerkrankungen auf“, schreiben die Forschenden.

Die Studie wurde in Science veröffentlicht.

Dieser Artikel wurde von Rachel Garner auf Fakten geprüft und von Peter Dockrill redigiert. Wir sind stolz auf unseren Prüfprozess, aber wir sind nur Menschen. Falls Ihnen ein Fehler auffällt, teilen Sie ihn uns bitte mit.