Herzprotein PTMA löst Wachstum und Reparatur von Herzmuskelzellen nach Herzinfarkt aus

Herzerkrankungen zählen nach wie vor zu den häufigsten Todesursachen – unter anderem deshalb, weil adulte Herzmuskelzellen nach einem Herzinfarkt nicht effektiv regenerieren können. Im Gegensatz zu embryonalen Herzen, die selbst massive Schäden vollständig reparieren können, verliert das adulte Herz diese Regenerationsfähigkeit kurz nach der Geburt, was zu dauerhafter Narbenbildung und schließlich zu Herzinsuffizienz führt.

Forscher nutzten Einzelzell-RNA-Sequenzierung, um die Genexpression in embryonalen Mäuseherzen in verschiedenen Entwicklungsstadien zu vergleichen, und identifizierten Prothymosin α (PTMA) als einen entscheidenden Faktor, der die Proliferation von Herzmuskelzellen antreibt. Sie testeten die Wirkung von PTMA an isolierten Herzmuskelzellen von Mäusen, Ratten und aus menschlichen Stammzellen gewonnenen Kardiomyozyten und stellten eine signifikante Zunahme der Zellteilung bei Überexpression von PTMA fest.

Das Team stellte fest, dass PTMA wirkt, indem es mit dem MBD3-Protein interagiert und dieses daran hindert, Acetylgruppen von STAT3 – einem zentralen Signalmolekül – zu entfernen. Dadurch bleibt STAT3 in einem aktiven Zustand, der die an der Zellproliferation beteiligten Gene fördert. Als die Forscher PTMA in neugeborenen Mäusen ausschalteten, war die Herzregeneration beeinträchtigt. Umgekehrt verlängerte die Verabreichung von PTMA mittels viraler Vektoren das Zeitfenster für die Herzregeneration und zeigte vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung von Herzschäden im adulten Organismus.

Diese Erkenntnisse enthüllen einen grundlegenden Mechanismus, der die Herzregeneration steuert, und identifizieren PTMA als potenzielles therapeutisches Ziel. Die Forschung legt nahe, dass die Reaktivierung embryonaler Proliferationsprogramme adulten Herzen helfen könnte, sich nach einer Verletzung selbst zu reparieren – und bietet damit neue Hoffnung für Millionen von Herzerkrankten. Die Übertragung dieser Erkenntnisse auf die Therapie am Menschen wird jedoch umfangreiche Sicherheitsprüfungen und Optimierungen erfordern.