Afgestorven hartcellen vernieuwen niet na een hartinfarct

Na een hartinfarct vernieuwen afgestorven hartcellen niet. In plaats daarvan wordt littekenweefsel gevormd. Heel anders is dat bij dieren. Veel dieren kunnen beschadigd weefsel en organen regenereren (vernieuwen). Terwijl eenvoudige organismen zoals kwallen uit delen van het lichaam een heel nieuw organisme vormen, kunnen maar weinig gewervelde dieren complete organen herstellen. Kampioen van regeneratie onder gewervelde dieren is de salamander, op ruime afstand gevolgd door het zoogdier. Salamanders beschikken over een uniek vermogen: ze kunnen zichzelf genezen. Geamputeerde ledematen, groeien binnen enkele maanden weer volledig aan. En zelfs het hart kan zich na een beschadiging weer helemaal vernieuwen. Van zulke zelf genezende krachten kan de mens slechts dromen. Slechts weinig organen in ons lichaam zijn in staat om noemenswaardig te regenereren. Daartoe behoren de lever en skeletspieren. Ook bloedcellen vernieuwen doorlopend. Heel anders is dat dus bij het menselijk hart.

Afgestorven hartcellen na een hartinfarct

• Hoe ontstaat een hartinfarct?
• De vorming van littekenweefsel na een hartinfarct
• De stamcellen van het hart
• Vernieuwen afgestorven hartcellen uit stamcellen

Hoe ontstaat een hartinfarct?

De hartspier wordt door de kransslagaders van bloed en daarmee ook van zuurstof voorzien. Deze slagaders ‘ontspringen’ uit de aorta, direct achter de aortaklep, de ‘uitgang’ van de linker hartkamer. Zijn de kransslagaders boven een bepaald niveau vernauwd, dan spreken we van een coronaire hartziekte. Het kan zijn dat zo’n kransslagader wordt afgesloten, bijvoorbeeld door een bloedstolsel of door kalk uit de vaatwand. Dan ontstaat in het gebied van de hartspier dat door die kransslagader bediend wordt, een zuurstoftekort. De patiënt heeft in dat geval doorgaans pijn op de borst (angina pectoris). Men spreekt dan van een hartinfarct. Het is belangrijk om de zuurstoftoevoer in zo'n geval snel weer te herstellen. Tegenwoordig gebeurt dat optimaal door het aanbrengen van een stent in het aangetaste bloedvat. Maar blijft het aanbrengen daarvan te lang uit, dan sterft een deel van hartspier af door een gebrek aan zuurstof.

De vorming van littekenweefsel na een hartinfarct

Omdat spiercellen van het hart zich niet kunnen vernieuwen (regenereren), ontstaat er op de plek waar de spier is afgestorven, een litteken. En littekenweefsel kan niet deelnemen aan de spierarbeid van de hartkamers. Veel patiënten hebben daarom na een hartaanval die niet tijdig of niet afdoend werd behandeld, een verzwakte hartspier met beperking van de lichamelijke belasting.

Littekenweefsel wellicht niet zo overbodig als het lijkt

Mogelijkerwijs is littekenweefsel na een hartinfarct niet zo overbodig als het op het eerste gezicht lijkt. Het zou het hart namelijk stabiliteit kunnen verschaffen. De salamander brengt tijdens de regeneratie zijn hele stofwisseling omlaag, evenals zijn bloeddruk. Zo kan hij zijn hart “heropbouwen”, zonder dat dit barst. Het menselijk hart daarentegen moet veel meer pomparbeid verrichten. Indien er te veel reparatiearbeid zou zijn, zou het onstabiel worden en kan het de druk niet meer weerstaan.

Littekenweefsel ter bescherming tegen verdere schade

Onderzoeksresultaten bij de watersalamander laten zich niet een op een vertalen naar onderzoeken bij zoogdieren. Maar toch hebben wetenschappers met de ontdekking van een eiwit genaamd Oncostatine M iets belangrijks geleerd. Het door artsen zo gevreesde littekenweefsel kan weliswaar de hartspier niet vervangen en het pompvermogen niet verbeteren. Maar het beschermt het hart wel tegen cellulaire stress door zuurstofgebrek en verleent het een zekere stabiliteit. Littekenvorming ter begrenzing van verdere schade dus.

De stamcellen van het hart

Hart-stamcellen delen zich voortdurend tijdens de ontwikkeling van embryo tot volwassen lichaam. Totdat er uit een stapeltje cellen een complex orgaan gevormd is, bestaande uit hartkamers (ventrikels), boezems, hartkleppen en coronaire vaten. Na de voltooiing ervan worden de meeste stamcellen uitgeschakeld. Maar ook in het volwassen hart van mensen bestaan stamcellen. Die cellen delen zich voortdurend tijdens ons leven en maken nieuwe hartspiercellen. Hun aantal is echter zeer gering. In een tijdsbestek van pakweg anderhalf jaar wordt waarschijnlijk maar vijf procent van de spiercellen vernieuwd. Veel te weinig om een beschadigde hartspier na een hartaanval te genezen.

Vernieuwen afgestorven hartcellen uit stamcellen

De salamander vernieuwt beschadigd weefsel en geamputeerde ledematen slechts in geringe mate uit stamcellen. In plaats daarvan brengen reeds gespecialiseerde cellen hun ontwikkeling terug, en beginnen zich vervolgens te delen totdat er voldoende nieuwe cellen zijn ontstaan. Daaruit kan dan weer nieuw gespecialiseerd weefsel worden gevormd. Waar bij de salamander uit deze zogenaamde ‘gededifferentieerde cellen’ in het hart voornamelijk nieuwe hartspiercellen ontstaan, vormt zich bij mensen voornamelijk littekenweefsel. Dat kan de hartslag na een hartaanval weliswaar niet ondersteunen, maar het beschermt het hart tegen zuurstoftekort en stabiliseert het. Bij veel patiënten ontstaat als gevolg daarvan echter in een later stadium hartfalen.