Bildgebung zur Regeneration von geschädigtem Herzmuskelgewebe
Bei einem Herzinfarkt wird dem Herzmuskel Sauerstoff entzogen, sodass viele Herzmuskelzellen absterben. Klinische Studien, die regenerative Ansätze zur Wiederherstellung des Gewebes und seiner Funktion sind kaum und nur bedingt erfolgreich. Oft verbindet sich nur ein Bruchteil der transplantierten Zellen mit dem geschädigten Myokardgewebe, was die therapeutische Wirksamkeit des Ansatzes begrenzt. Daher müssen die therapeutischen Prozesse genauer erforscht werden, die bei Zelltransplantation und Geweberegeneration stattfinden. Das EU-finanzierte Projekt STEM CELL IMAGING (Molecular imaging of the myocardium to facilitate cardiac stem cell therapy) sollte eine molekulare Bildgebungsplattform für die nicht-invasive Überwachung der Reparaturprozesse im Myokard entwickeln. Ziel war, Effekte von Gewebeperfusion und Metabolismus im geschädigten Myokardgewebe zu beurteilen und zu untersuchen, wie die neuronal-humorale Aktivierung die Regeneration beeinflusst. Die Forscherteams verwendeten für Kleintiere geeignete PET-CT- und SPECT-CT-Scanner und etablierten Bildgebungsprotokolle für die molekulare Bildgebung an Nagetieren. Zudem wurden spezielle Protokolle für die Anästhesie von Tieren getestet, die die physiologische Glucoseverwertung im Myokard hemmen, was wiederum die Glukoseaufnahme in Entzündungszellen beeinflusst. Anschließend wurden die Daten mit klinischen Radionuklidaufnahmen verglichen. Die Überwachung des zellulären Transports und der Interaktion mit der unmittelbaren Mikroumgebung des Myokards lieferte wichtige Erkenntnisse. Die Wissenschaftler führten einen komplexen Bildgebungs-Assay durch und beobachten, dass Zellen aus dem Knochenmark die Entzündung im Herzmuskelgewebe und nachfolgende Geweberegeneration förderten. Diese neu entdeckte Interaktion zwischen Myokard und systemischem hämatopoetischen Organ sollte für regenerative Ansätzen erwogen werden, um Entzündungen zu minimieren. Das Glukose-Analogon F-18 Desoxyglucose (FDG), das spezifisch bei der Bildgebung myokardialer Entzündungen untersucht wird, kann zusammen mit dem Tracer für den Immunzellrezeptor CXCR4 zur Überwachung des Entzündungsgeschehens nach einem Myokardinfarkt dienen. Die neu entwickelten Abbildungstechniken werden in klinischen Studien therapeutische Entscheidungen vereinfachen.
Schlüsselbegriffe
Herz, regenerative Medizin, Bildgebung, Herzinfarkt, Knochenmark, Entzündungen
