Im Labor veränderte Blätter von Spinat funktionieren als Herzgewebe
Spinat ist ein sehr nahrhaftes Gemüse, dem umfassende positive Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit zugeschrieben werden. Forscher stellten jetzt fest, dass Spinat auch einige physikalische Eigenschaften aufweist, welche alle Biomediziner begeistern dürften. Der Aufbau von Spinat-Blättern ähnelt Blutgefäßen in einem menschlichen Herz. Experten ist es nun erstmals gelungen, mit der Hilfe von Spinat künstliches Herzgewebe herzustellen.
Die Wissenschaftler des Massachusetts’s Worcester Polytechnic Institute stellten bei einer Untersuchung fest, dass Spinat dazu geeignet ist, künstliches menschliches Herzgewebe zu produzieren. Die Mediziner veröffentlichten eine Pressemitteilung zu den Ergebnissen ihrer Studie.
Aus Spinat-Blättern lässt sich künstliches Herzgewebe herstellen
Schon Popeye wusste, dass Spinat eine Art Supergemüse ist. Der kauzige Seemann nutzte das Gemüse, um durch dessen Konsum übermenschliche Kräfte zu entwickeln. Natürlich ist Spinat nicht in der Lage, Menschen solche Kräfte zu verleihen. Experten fanden jetzt aber heraus, dass der Aufbau von Spinat-Blättern dazu geeignet ist, um daraus künstliches Herzgewebe herzustellen.
Globaler Mangel an Spenderorganen
Auf der ganzen Welt gibt es einen erheblichen Mangel an menschlichen Spenderorganen. Dieser führt zu einem großen und tödlichen Problem. Von den Menschen auf Spenderlisten sterben täglich Dutzende, bevor sie ein passendes Organ erhalten, erläutern die Experten. Die Züchtung von verträglichen Spender-Organen könne Betroffenen helfen und ihr Leben retten. Damit künstliche Organe wachsen- und voll funktionieren können, benötigen sie allerdings Blutgefäße, um lebenswichtige Nährstoffe und Sauerstoff zu erhalten, erklären die Wissenschaftler.
Herstellung von Spenderorganen im 3-D-Drucker bisher ohne Erfolg
Um die Nachfrage nach menschlichen Spenderorganen zu erfüllen, versuchten Forscher beispielsweise künstliche Organe durch sogenannte 3-D-Drucker herzustellen. Bisher ist es aber noch nicht gelungen, auf diese Art und Weise ein perfektes Herz zu produzieren, berichten die Forscher.
Probleme mit künstlichen Gewebe
Eines der großen Probleme bei künstlich hergestellten Herzmuskeln ist immer der Blutfluss zu allen Zellen. Der menschliche Herzmuskel ist ziemlich dick. Die gegenwärtige Technologie kann bisher kein künstliches Gewebe produzieren, welches ein beschädigtes Herz ersetzen könnte, bei dem die Blutgefäße den lebensspendenden Sauerstoff liefern, erläutern die Autoren. Solch ein feines Netzwerk aus Adern künstlich herzustellen, bereite Mediziner erhebliche Schwierigkeiten.
Netzwerk von Gefäßen auf Blatt ähnelt menschlichen Herzgewebe
Anstatt solche winzigen Blutgefäße selber herzustellen, nutzten die Wissenschaftler ganz normale Spinat-Blätter. Nach dem Abstreifen des Zellmaterials vom Gewebe blieb eine sogenannte Proteinmatrix und Proteinstruktur erhalten. Für diesen Vorgang nutzten die Experten Spülmittel. Die Seife punktierte Pflanzenzellmembranen und wusch die entleerten Zellen weg. Erhalten blieben intakte Blattvenen und Cellulose, sagen die Experten. Ein pflanzliches Material, welches kompatibel mit dem Gewebe von Säugetieren ist. Der Aufbau des feinen Netzwerkes von Gefäßen des Blattes ähnelte nach der Behandlung dem menschlichen Herzgewebe, fügen die Mediziner hinzu.
Herzmuskelzellen überlebten auf Blättern für drei Wochen
Die Gefäße des Gemüses wurden dann mit einer unserem Blut ähnlichen Flüssigkeit und Molekülen angereichert. Als nächsten Schritt pflanzten die Forscher in dieses ungewöhnliche Umfeld sogenannte Herzmuskelzellen. Das erstaunlich war, dass diese Zellen auf dem Blatt für einen Zeitraum von drei Wochen überleben konnten. Dabei funktionierten sie nach einiger Zeit sogar wie bei einem richtigen menschlichen Herz, erklären die Autoren.
Zukünftig könnte mit der Hilfe von Blättern beschädigtes Herzgewebe behandelt werden
Die Studie könnte in Zukunft die Grundlage für eine künstliche Herstellung von Blutgefäßen sein. Langfristig gesehen könnte diese dann dazu verwendet werden, sie als Transplantat in beschädigtes Herzgewebe einzusetzen, sagen die Forscher.
Weitere Forschung ist nötig
Jedoch müssen die Wissenschaftler zuerst sicherstellen, dass solche Pflanzengerüste nicht von den Betroffenen abgestoßen werden. Weitere Forschung könnte es ermöglichen, in Zukunft durch eine Stapelung von Blättern eine größere Dicke zu schaffen, sagen die Autoren. So können wir eventuell eine Dicke erreichen, welche einer menschlichen Herzwand gleicht, fügen die Forscher hinzu. (as)
Autoren- und Quelleninformationen
Wichtiger Hinweis:
Dieser Artikel enthält nur allgemeine Hinweise und darf nicht zur Selbstdiagnose oder -behandlung verwendet werden. Er kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.
