Besserer Bypass durch Gentherapie?

Vorbehandelte Venen werden im Tierversuch weniger eng / Heidelberger
Herzchirurg für Forschungsarbeit ausgezeichnet

Wie können Bypass-Operationen noch erfolgreicher werden? Fast die
Hälfte der verpflanzten Venen, die den Blutfluss im Herz wieder
herstellen sollen, ist nach zehn Jahren verschlossen. Eine
gentherapeutische Vorbehandlung der Venenstücke könnte diese Gefahr
bannen, da sie die Wanderung von Muskelzellen in die Gefäßwand stoppt.
Für diese Erkenntnis hat eine Arbeitsgruppe um Privatdozent Dr. Klaus
Kallenbach, Oberarzt in der Klinik für Herzchirurgie des
Universitätsklinikums Heidelberg, den mit 5.000 Euro dotierten Robert-
Stich- Preis für exzellente Forschung der Deutschen Gesellschaft für
Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie erhalten.

Zur Umleitung des Blutflusses um verstopfte Arterien am Herzen oder in
den Beinen werden den Patienten in Bypass-Operationen meist
Ersatzstücke aus ihren eigenen Wadenvenen eingesetzt. Innerhalb dieser
Venenabschnitte wandern jedoch nach der Operation häufig glatte
Muskelzellen aus der mittleren Gefäßwand in die innere Gefäßwand ein,
wo sie wachsen und sich vermehren. So entsteht eine neue Schicht der
inneren Gefäßwand (Neointima), die den Innendurchmesser des
implantierten Blutgefäßes verengt. Im Bypass kann Arteriosklerose
entstehen.

Gen sorgt für eine langsamere Wanderung der Muskelzellen

Die Forschungsgruppe fand nun zunächst in Reagenzglasversuchen im
Labor heraus, dass glatte Muskelzellen ein Zellkulturmodell der
Gefäßwand viel langsamer durchwandern, wenn sie besonders große Mengen
des Enzyms Matrix-Metalloproteinase-3 (MMP-3) herstellen. Dazu
schleusten sie das Gen für diesen Wirkstoff mit Hilfe eines Virus in
die Muskelzellen ein und stellten - im Vergleich zu einer
Kontrollgruppe - eine bis zu 20mal geringere Beweglichkeit der
genetisch veränderten Zellen fest.

Diesen Befund erhärteten Dr. Kallenbach und seine Mitarbeiter in
Versuchen mit Kaninchen, die mit einer cholesterinreichen Kost
gefüttert wurden. In einer Bypassperation wurde den Tieren ein Stück
ihrer Halsvenen zur Umgehung ihrer  Halsarterien eingesetzt.
Venenstücke, die vor der Operation mit Hilfe der Vieren
gentherapeutisch veränderten wurden und dadurch übermäßig viel MMP-3
herstellten, zeigten im weiteren Verlauf der Versuche eine deutlich
verringerte Verdickung ihrer inneren Wand. Bei den Tieren, denen
unbehandelte Venenstücke implantiert worden waren, hatten sich die
Gefäßwände dagegen viel schneller verengt.

Enzym MMP-3 schützt die Gefäßwand

"Diese erstmals gewonnenen Ergebnisse sind überraschend", sagt Klaus
Kallenbach. "Denn bisher gilt das Enzym MMP-3 vor allem als Förderer
des Umbaus und der Verdickung der Gefäßwände." Einer Machete
vergleichbar, die einen Dschungel lichtet, bahnt das aggressive,
proteinspaltende Enzym MMP-3 den glatten Muskelzellen nämlich
normalerweise einen Weg durch das dichte Fasergestrüpp aus Kollagen
und anderen Proteinen, von dem sie umgeben sind. "Hohe Konzentrationen
von MMP-3 scheinen demgegenüber einen schützende Funktion für die
Gefäße zu haben", kommentiert Kallenbach  seine preisgekrönte Arbeit.
"Jetzt kommt es darauf an, den Mechanismus aufzuklären, mit dem die
gentherapeutisch angeregte MMP-3-Überproduktion den langfristigen
Erfolg von Bypassoperationen verbessern kann."

Literatur:
Kallenbach K., Salcher R, Bog A, Geveke S, Mörike C, Heim A, Cebotari
S, Haverich A. Reduction of Neointima Formation in Autologous Vein
Grafts in vivo by Overexpression of Matrix Metalloproteinase-3
(Stromeylsin-1).Circulation 2006; Suppl. II, Vol.114,18:794

(Der Originalartikel kann bei der Pressestelle des
Universitätsklinikums Heidelberg unter contact@med.uni-heidelberg.de
angefordert werden.)

Kontakt:
Priv. Doz. Dr. Klaus Kallenbach
Universitätsklinikum Heidelberg
Chirurgische Klinik, Klinik für Herzchirurgie
Im Neuenheimer Feld 110
69120 Heidelberg
Fax: 06221 / 56 5585
E-Mail: klaus.kallenbach@med.uni-heidelberg.de


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