Hormoon in bloed verjongt hart van muizen

Amerikaanse onderzoekers hebben een hormoon in het bloed ontdekt dat de verouderde harten van muizen er opnieuw jong doet uitzien. De geleerden zeggen dat de ontdekking mogelijkheden opent voor de behandeling van leeftijdsgebonden hartkwalen. Die zijn door de toenemende levensverwachting steeds meer de oorzaak van hartfalen.
AP2006

Het proteïne, dat bekend staat als growth differentiation factor 11 (GDF 11), zit in grote concentraties in het bloed van jonge muizen maar die concentraties nemen af met de jaren. In de studie die gepubliceerd werd in het tijdschrift Cell en overgenomen door Nature, melden de onderzoekers dat bij oudere muizen die met het hormoon behandeld werden, het verouderen van het hartweefsel teruggedraaid werd.

Door de ouderdom en sommige vormen van stress, zoals langdurige hoge bloeddruk, wordt de hartspier stijf en is dan niet meer in staat om zich te ontspannen tussen de hartslagen. De wanden van het hart worden ook dikker, een aandoening die hypertrofie genoemd wordt. Als het hart dikker en stijver wordt, kan het zich niet goed meer vullen en als een gevolg daarvan komt er water in de longen. De patiënten voelen zich daardoor kortademig. Er is geen behandeling voor de aandoening, die het meest voorkomt bij ouderen.

Bloedsomloop samensmelten

De onderzoekers gebruikten een chirurgische techniek die de bloedsomloop van jonge en oude muizen doet samensmelten. Als de oude muizen vier weken lang blootgesteld werden aan het rondstromende bloed van de jonge muizen, werden hun oude harten merkbaar kleiner en gingen ze, wat uitzicht betreft, meer lijken op de harten van jonge muizen. Dat leek er op te wijzen dat het hart zich verjongd had.

"Zelfs op het met het blote oog waarneembare anatomische niveau, was het duidelijk dat de harten reageerden op een factor in het bloed van de jonge muizen", zei Amy Wagers, een stamcel-bioloog die aan de universiteit van Harvard in Cambrigde werkt en die een van auteurs van de studie is, aan Nature. "We wisten dat we op zoek moesten naar een substantie in het bloed, en dus volgde het lange proces van te proberen te identificeren welke substantie het zou kunnen zijn."

In samenwerking met een biotechnologische firma gebruikte het team een screening-techniek voor proteïnes om GDF 11  te identificeren als een proteïne dat minder voorkomt bij oudere muizen. GDF 11 behoort tot een familie proteïnes die betrokken zijn zijn bij verschillende ontwikkelings- en genezingsprocessen, zei Wagers. Toen de onderzoekers GDF 11 in oude muizen injecteerden en zo het gehalte van de proteïne op het zelfde niveau brachten als bij jonge muizen, werd het dikker worden van de hartspier teruggedraaid. De cellen van de hartspier van de oude muizen werden ook kleiner.

"We hebben dit gedaan meer als een gok om te zien om te zien of er een weg was die ons inzicht zou geven in het verouderingsproces van het hart", zei Richard T. Lee, een cardioloog uit Boston en ook een van de auteurs van de studie aan Nature. "We waren totaal verrast dat het werkte."

De ontdekking wijst er op dat GDF 11 een factor is die "in essentie verhindert dat het hart verandert in dit oude fenotype", zei Lee. "Dan, als de muis ouder wordt, denken we dat dit hormonale systeem het laat afweten."

"Voorzichtigheid geboden"

Jonathan Epstein, een cardioloog en ontwikkelings-bioloog aan de University of Pennsylvania in Philadelphia, zegt in Nature dat de studie uitdagend is en mogelijk een belangrijk inzicht kan bieden in ouderdoms-gebonden hartfalen. Maar hij waarschuwt er voor dat de studie nog niet heeft aangetoond dat het "jongere uiterlijk" van het hart van de oudere muizen ook betekent dat het hart beter functioneert of dat de overlevingskansen toenemen. Lee zegt dat zijn team studies begint om uit te zoeken of GDF 11 ook functionele voordelen biedt.

Wagers, Lee en het team zijn ook van plan om uit te zoeken of GDF 11 gelijkaardige effecten heeft bij mensen. Ze zoeken ook uit of het proteïne ook het verouderingsproces in andere weefsels regelt. "We zijn druk aan het werk op verschillende systemen", zegt Lee. "We hopen dat dit niet enkel een verhaal over het hart is."