Wenn unser Immunsystem das Herz gefährdet

Dr. Cassotta, Sie sind kein Kardiologe, sondern Immunologe. Wie sind Sie zur Herz-Kreislauf-Forschung gekommen?
Dr. Antonino Cassotta: Ja, ich bin ausgebildeter Immunologe. Das Immunsystem ist so komplex, dass es auch Aspekte menschlicher Erkrankungen beeinflussen kann, die über den klassischen Schutz vor Infektionen hinausgehen. Mein Interesse wurde durch aktuelle Erkenntnisse geweckt, die zeigen, dass Reaktionen des Immunsystems bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Arteriosklerose, Herzinsuffizienz oder Myokarditis eine wichtige Rolle spielen. Die Details dieser Immunreaktionen sind noch unbekannt. Aufgrund meiner Ausbildung und meiner Erfahrung glaube ich, dass ich in diesem Bereich einen nützlichen Beitrag leisten kann.

Wenn jemand einen Herzinfarkt hat, kommt es zu einer Entzündung als Reaktion des Immunsystems. Was passiert in dieser Phase?
In dem Moment, in dem wir einen Herzinfarkt erleiden, kommt es zu einer Minderversorgung mit Sauerstoff, die den Zelltod auslöst. Die Herzmuskelzellen, die für die Kontraktilität verantwortlich sind, zerfallen und setzen ihren Inhalt frei. Dies ist ein Gefahrensignal, das unserem Immunsystem mitteilt, dass etwas nicht in Ordnung ist. Das Immunsystem löst daraufhin eine Kaskade von Ereignissen aus, die zu einer Entzündung führt. Zu Beginn ist die Entzündung etwas Gutes und leitet den Reparaturmechanismus ein. Wenn sie jedoch über einen längeren Zeitraum anhält, kann sie krankhafte Auswirkungen haben. Wie bei allem im Leben brauchet es auch bei unserer Immunantwort ein Gleichgewicht. Die Frage, mit der ich mich in meinen Studien beschäftigen möchte, ist, wie wir zwischen guter und schlechter Entzündung unterscheiden und diesen Vorgang verbessern können, um die Reparatur und einen positiven Ausgang nach einem Herzinfarkt zu fördern.

Infolge dieses Prozesses kann es zu einer Herzinsuffizienz, also einer Herzschwäche, kommen. Was sind die Gründe?
Eine anhaltende Entzündung kann in diesem Prozess schädlich sein, da sie eine Fibrose auslösen kann, d. h. das kontraktile Gewebe wird durch inertes Gewebe ersetzt. Der Herzmuskel verliert an Kraft, es kommt zu einer Herzinsuffizienz.

Wie gehen Sie diese Probleme in Ihrer Studie an?
Ich versuche, jene Moleküle zu identifizieren, die das Immunsystem als Gefahr wahrnimmt. Auf diese Weise könnten wir einen neuen Ansatzpunkt für Medikamente finden. Aber es ist noch ein langer Weg. Die Reise besteht aus kleinen Schritten, und ich mache sozusagen den ersten. Gemeinsam mit Ärzten des Cardiocentro Ticino haben wir ein Protokoll entwickelt und rekrutieren derzeit Patienten mit Herzinfarkt. Der entscheidende Punkt ist, dass die Immunantwort in Wellen verläuft, sodass eine Momentaufnahme nicht ausreicht. Wir würden nur ein unscharfes Bild der Reaktion erhalten. Wir müssen sie über einen längeren Zeitabschnitt betrachten. Deshalb entnehmen wir Blutproben nach dem Herzinfarkt, kurz vor der perkutanen Koronarintervention, unmittelbar danach und dann eine Woche, einen Monat und sechs Monate später. Auf diese Weise erhalten wir von jedem Patienten Proben aus der akuten und der späteren oder chronischen Phase. So können wir sehen, was im Laufe der Zeit dynamisch vor sich geht.

Sie verwenden Herzmuskelzellen, die aus pluripotenten Stammzellen gewonnen werden. Was ist der Vorteil?
Die Gewinnung induzierter Stammzellen ist für uns ein Werkzeug, mit dem wir Zellen erhalten, die den echten Zellen in vivo ähneln, sowohl was die Herzmuskelzellen als auch die möglicherweise krankhaften Immunzellen betrifft. Es handelt sich um ein experimentelles Werkzeug, mit dem wir im Labor nachbilden können, was im Körper geschieht.

Woher beziehen Sie die Stammzellen?
Aus der Blutprobe jedes Patienten. Anschließend fügen wir Gene ein, die die Differenzierung der Stammzellen steuern. Auf diese Weise können diese Zellen aus einer einzigen Probe zu Herzmuskel- und Immunzellen umprogrammiert werden.

Was hoffen Sie zu finden?
Trotz Operationen und medikamentöser Behandlung entwickeln 20% der Patienten ein Jahr nach dem Infarkt eine Herzinsuffizienz. Ich hoffe, Marker zu finden, die uns frühzeitig anzeigen, ob bei einem Patienten das Risiko einer Herzinsuffizienz besteht. Sobald wir das wissen, können wir diese Personen besonders sorgfältig betreuen. Langfristig könnten wir sogar eine neue Therapie entwickeln, wenn wir einen Marker haben, auf den wir einwirken können. Wir könnten auch die Immunzellen nutzen, um die Genesung zu verbessern. Das Schöne am Immunsystem ist, dass es einen gezielteren Ansatz bietet als pharmakologische Ansätze, die auch außerhalb des Zielbereichs wirken können. Eine therapeutische Option für die Zukunft könnte die Gentherapie oder die Immunsuppression nur im Herzen sein.

Wie könnten die Ergebnisse Ihrer Forschung das Leben von Patienten verbessern?
Wie bereits erwähnt, könnten die Ergebnisse die Stratifizierung von Patienten verbessern und uns eine Anwendung für eine neue Therapie aufzeigen, wodurch Herzinsuffizienz als Folge eines Herzinfarkts verhindert werden könnte. Sie können uns aber auch Aufschluss über die grundlegende Biologie der Immunantwort im Zusammenhang mit akuten Gewebeschäden geben. Das ist wichtig, da zunehmend Medikamente eingesetzt werden, die die Immunantwort zur Bekämpfung von Krebs nutzen. Diese Medikamente bekämpfen die Krebszellen erfolgreich, können aber Herzprobleme verursachen. Dies deutet darauf hin, dass die auf den Krebs gerichtete Immunantwort in bestimmten Fällen fehlschlägt und das Herz schädigen kann. Es ist deshalb sehr wichtig zu untersuchen, was im Immunsystem in Bezug auf das Herz geschieht, damit wir diese Nebenwirkungen in Zukunft verhindern können.