Herzgesundheit: Körperliche Aktivität fördert Neubildungsprozess des Herzmuskels

Neubildung von Herzmuskelzellen durch körperliche Aktivität

Es ist bekannt, dass das Herz nur geringe Selbstheilungskräfte und eine begrenzte Regenerationsfähigkeit hat. Doch ein Forschungsteam berichtet nun, dass körperliche Aktivität die Neubildung von Herzmuskelzellen fördert. Aus den neuen Erkenntnissen könnten gegebenenfalls Möglichkeiten zur Prävention und Therapie von Herzerkrankungen abgeleitet werden.

Forschende des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD) haben gemeinsam mit internationalen Kolleginnen und Kollegen im Tiermodell einen positiven Effekt von körperlicher Aktivität auf die Neubildung von Herzmuskelzellen in älteren Herzen nachgewiesen. Die Studienergebnisse wurden in dem Fachmagazin „Circulation“ (PDF) veröffentlicht.

Neubildung der Herzmuskelzellen

Wie in einer Mitteilung des UKHD erklärt wird, besitzt das Herz erwachsener Säugetiere nur eine sehr begrenzte Fähigkeit, Herzmuskelzellen (Kardiomyozyten) neu zu bilden. Mit zunehmendem Alter sinke diese Regenerationsfähigkeit weiter und zugleich steige die Gefahr von Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Dr. Carolin Lerchenmüller, Leiterin der Arbeitsgruppe „Cardiac Remodeling and Regeneration“ in der Klinik für Kardiologie, Angiologie und Pneumologie am UKHD, hat jetzt zusammen mit ihrem Team im Mausmodell Belege dafür gefunden, dass körperliche Aktivität bei alternden Mäusen den Neubildungsprozess des Herzmuskels ankurbelt.

„In früheren Arbeiten haben wir bereits nachgewiesen, dass ausdauernde Bewegung die Kardiomyogenese jüngerer Mäuse effektiv stimuliert. Jetzt haben wir den Einfluss der körperlichen Aktivität auf die zellulären und molekularen Mechanismen der Kardiomyogenese bei älteren Mäusen untersucht“, erläutert Dr. Lerchenmüller.

In einem achtwöchigen Bewegungsprogramm gaben die Forschenden einer Gruppe von 20 Monate alten Mäusen die Möglichkeit, in einem Laufrad zu rennen. Danach untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Neubildung der Herzmuskelzellen mithilfe einer Kombination bildgebender, histologischer und genetischer Techniken.

Die Ergebnisse verglichen die Fachleute mit denen einer Kontrollgruppe von älteren „sesshaften“, also körperlich weniger aktiven Mäusen. Darüber hinaus führten sie einen Vergleich mit jüngeren Tieren durch.

Gen RCAN1.4 vermehrt aktiviert

Die Forscherinnen und Forscher fanden heraus, dass die errechnete jährliche Rate an neu entstandenen Herzmuskelzellen in der „sport-treibenden“ Gruppe älterer Mäuse bei 2,3 Prozent lag. In der bewegungsarmen Kontrollgruppe waren hingegen keine neuen Herzmuskelzellen zu verzeichnen.

Eine Vorgängerstudie mit jungen Tieren hatte bereits gezeigt, dass Mäuse durch ausdauernde Bewegung eine errechnete jährliche Rate von 7,5 Prozent neuer Herzmuskelzellen erreichten, im Vergleich zu 1,63 Prozent in der entsprechenden Kontrollgruppe.

Um die Mechanismen, die hinter der Kardiomyogenese stecken, besser zu verstehen, untersuchte das Forschungsteam die Mäuse mit molekularen Analyseverfahren. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden dabei Gemeinsamkeiten, aber auch Unterschiede, zwischen jungen und gealterten Herzen.

Besonders das Gen RCAN1.4 fiel ihnen auf. Es wurde durch das Bewegungsprogramm bei älteren Tieren vermehrt aktiviert.

„Weitere Untersuchungen sollen nun zeigen , ob sich aus den Erkenntnissen Möglichkeiten zur Prävention und Therapie von Herzerkrankungen beim Menschen ableiten lassen“, so Dr. Lerchenmüller. (ad)