Forscher identifizieren ein Protein, das für die endotheliale Wundheilung nach einer Operation von entscheidender Bedeutung ist

Forscher identifizieren ein Protein, das für die endotheliale Wundheilung nach einer Operation von entscheidender Bedeutung ist

Chirurgen in den Vereinigten Staaten führen jedes Jahr fast 600.000 Koronararterienstent- und Bypass-Operationen durch.

Es handelt sich um die häufigsten Herz-Kreislauf-Operationen, und dennoch scheitern viele innerhalb weniger Jahre, weil die Behandlung das Endothel schädigt – eine mikroskopisch dünne Zellschicht, die die Blutgefäße auskleidet. Gesunde Endothelzellen sind entscheidend für die Heilung und den langfristigen Erfolg.

Jetzt haben Scott Johnstone, Assistenzprofessor am Fralin Biomedical Research Institute am VTC der Virginia Tech, und seine Mitarbeiter ein Protein identifiziert, das für den Heilungsprozess von entscheidender Bedeutung ist. Die Studie wurde diesen Monat in veröffentlicht Herz- und Kreislaufphysiologie.

„Zum ersten Mal in einem lebenden, funktionierenden System verstehen wir Wege, die für die endotheliale Wundheilung äußerst wichtig sind“, sagte Johnstone, der Teil des Zentrums für Gefäß- und Herzforschung des Forschungsinstituts ist. „Wenn wir über medikamentöse Behandlungen nachdenken, ist dies von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass wir den normalen Heilungsprozess nicht beeinträchtigen.“

Ziel der Studie war es herauszufinden, wie sich Endothelzellen erholen und Gefäße normal heilen, wenn sie bei einer Operation gerissen oder gebrochen sind, um herauszufinden, wie die Heilung unterstützt werden kann.

Endothelzellen kleiden jedes Blutgefäß im Körper in einer Schicht aus, die nur eine Zelle dick ist. Sie sind etwa zehnmal dünner als ein menschliches Haar, bilden jedoch eine der wichtigsten Barrieren in unserem Körper und kontrollieren die Gesundheit der Blutgefäße.

In einer früheren Studie stellte Johnstone fest, dass das Endothel bei Herz-Koronar-Bypass-Operationen, bei denen ein aus dem Bein transplantierter Abschnitt der Vena saphena verwendet wird, häufig beschädigt wird oder verloren geht. Es ist auch bekannt, dass beim Einsetzen von Stents das Endothel zerstört wird und nicht über den Stent nachwachsen kann.

Eine beeinträchtigte Endothelreparatur ist der Hauptgrund für das Scheitern mancher Operationen. Wenn das Endothel verloren geht, kann es zu einer verstärkten Immunantwort des Körpers kommen, bei der andere Zellen eintreffen und das Gefäß erneut verstopfen.“

Scott Johnstone, Assistenzprofessor am Fralin Biomedical Research Institute der Virginia Tech

Es ist bekannt, dass ein Protein namens Connexin 43 Kanäle zwischen Zellen bildet, die es ihnen ermöglichen, sich gegenseitig Signale zu senden und ihre Reaktionen zu koordinieren. Es ist bekannt, dass es an der Wundheilung der Haut beteiligt ist. Die Rolle des Proteins bei der Endothelheilung war jedoch unbekannt.

Johnstone und sein Team analysierten fast 11.000 einzelne Zellen aus Blutgefäßen von Mäusen, um herauszufinden, ob Connexin 43 eine Rolle bei der Gefäßheilung spielt. Sie fanden heraus, dass Endothelzellen nach einer Verletzung mehr Protein produzierten. Als die Forscher das Gen bei Mäusen deaktivierten, verlangsamte sich die Heilung erheblich – was darauf hindeutet, dass Connexin 43 den Blutgefäßen hilft, sich nach einer Schädigung zu erholen.

Dies deutet darauf hin, dass Connexin 43 die Heilung des Blutgefäßes nach einer Schädigung unterstützt. Johnstone und sein Team glauben, dass das Protein ein Ziel für neue Therapien sein könnte, um die Genesung zu verbessern und Komplikationen nach Gefäßoperationen zu reduzieren.

„Wir wollen herausfinden, wie wir zu einem gesunden Gefäß zurückkehren, also müssen wir verstehen, was ein gesundes Gefäß ausmacht“, sagte Johnstone, der auch einen Lehrstuhl am Department of Biological Sciences der Virginia Tech innehat. „Und wenn uns das gelingt, können wir Ärzte darüber informieren, welche Arten von Behandlungen diese lebenswichtigen Zellen daran hindern können, ein Gefäß zu heilen, damit es seine Funktion so erfüllen kann, wie es sollte.“

Diese Studie wurde von der American Heart Association, den National Institutes of Health, Virginia Tech und dem Seale Innovation Fund am Fralin Biomedical Research Institute finanziert.

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