Neue Therapie Schweinematerial hilft bei Heilung menschlicher Muskeln

Wenn Muskeln schwer beschädigt werden, wachsen sie nicht mehr richtig nach, die Beweglichkeit ist dahin. Nun haben Forscher erstmals eine neue Therapie getestet - mit Erfolg. Doch der Verletzte muss mithelfen.

Skelettmuskel: Bei schweren Verletzungen entsteht Narben- statt Muskelgewebe
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Skelettmuskel: Bei schweren Verletzungen entsteht Narben- statt Muskelgewebe

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Wird Muskelgewebe beschädigt, heilt es wieder. Doch die natürliche Regeneration hat Grenzen: Bei extremen Verletzungen entsteht statt neuem Muskelgewebe Narbengewebe. Betroffene verlieren Kraft und Beweglichkeit - oft sind Arme und Beine von Muskelverlusten betroffen. Derzeit gibt es nur wenige Möglichkeiten, die Menschen überhaupt zu behandeln - etwa indem fremdes Gewebe transplantiert wird. Allerdings ist das häufig mit Komplikationen verbunden. An fünf Patienten haben Forscher nun einen neuen Ansatz getestet, schwere Muskelschäden zu reparieren.

"Bei unserer Therapie müssen den Patienten keine Zellen transplantiert werden", erklärt Stephen Badylak von der University of Pittsburgh. "Das vereinfacht die bürokratischen Vorbereitungen, die vor einer Transplantation nötig sind, und senkt die Kosten der Therapie."

Entscheidend für die Regeneration von Muskelgewebe und damit auch für die neue Therapie sind Muskelstammzellen oder Vorläuferzellen - auch Satellitenzellen genannt. Aus ihnen kann sich neues Muskelgewebe entwickeln, allerdings nur in der richtigen Umgebung. Für diese sorgten Badylak und Kollegen laut ihrer aktuellen Studie, die vom US-Verteidigungsministerium mitfinanziert wurde und im Fachmagazin "Science Translation Medicine" erschienen ist.

Mehr Kraft, bessere Beweglichkeit

Ihren Patienten haben die Forscher sogenannte extrazelluläre Matrix aus Schweinegewebe implantiert - jene Flüssigkeit, die zwischen den Zellen liegt. Sterben Zellen ab, geben sie Botenstoffe an die Matrix. Diese regen Stammzellen oder Vorläuferzellen an, zu spezialisierten erwachsenen Zellen zu reifen. Die Therapie schlug an: Offenbar fühlten sich die Stammzellen der Patienten in dem implantierten Material so wohl, dass sie dorthin wanderten und sich zu neuen, gesunden Skelettmuskelzellen entwickelten. Zuvor war die neue Technik an Mäusen getestet worden.

Die behandelten Patienten hatten zwischen 58 und 90 Prozent des Muskelgewebes in verschiedenen Gliedmaßen verloren. Vor dem Eingriff erhielten sie eine Physiotherapie, um zu testen, wie kräftig ihre verletzten Muskeln werden konnten. Im Anschluss an die Operation ging das Training weiter. Bei dem Eingriff selbst wurde das Narbengewebe an den Muskeln entfernt und durch die extrazelluläre Matrix ersetzt. "In den behandelten Muskeln entstanden neue Skelettmuskelfasern und die Patienten konnten sich besser bewegen", berichten die Forscher.

Bei drei Patienten, die bereits vor dem Eingriff noch etwas Kraft im betroffenen Muskel hatten, nahm diese innerhalb der ersten sechs Monate nach der OP deutlich zu. Zudem konnten sie Bewegungsabläufe wieder besser kontrollieren, etwa ein Bein anwinkeln und das Gleichgewicht halten oder auf einem Bein hüpfen. Alle fünf Patienten hätten zudem eine Verbesserung der Lebensqualität berichtet, so die Forscher. Bilder aus dem Magnetresonanztomografen oder dem Computertomografen zeigten, dass innerhalb der ersten sechs Monate nach dem Eingriff bei allen Patienten Muskelgewebe nachgewachsen war.

Ohne Fleiß kein Preis

Allerdings reicht eine Transplantation von extrazellulärer Matrix allein dafür offenbar nicht aus. Entscheidend für die Effektivität der Therapie sei die Bewegung, berichten Badylak und Kollegen. Die Physiotherapie könne Stammzellen erst dazu bewegen, zu Muskelzellen statt zu einem anderen Zelltyp zu werden. "Der wirkliche Nutzen der Therapie wird sich zeigen, wenn wir Patienten unmittelbar nach einer Verletzung behandeln können", sagt Badylak.

Heike Walles vom Universitätsklinikum Würzburg, die nicht an der Studie beteiligt war, hält die Arbeit für solide. Ob es den behandelten Patienten langfristig besser gehen wird, muss sich allerdings noch zeigen. Badylak und Kollegen weisen auf eine Schwäche ihrer Arbeit hin. So habe es keine unbehandelte oder anders behandelte Kontrollgruppe gegeben. Es sei möglich, dass sich die Patienten zum Teil auch deshalb besser fühlten, weil sie von der Therapie wussten. Zudem sei die Anzahl der Testpersonen zu gering, um statisch aussagekräftige Schlüsse zu ziehen.

Dennoch sind die Wissenschaftler zuversichtlich: "Wir glauben, dass unsere Erkenntnisse die Möglichkeit bieten, die Behandlungsstandards in dem Bereich der Muskeltherapie zu verändern", so Badylak. Dazu müssten als nächstes die genauen Vorgänge im Muskel noch besser verstanden werden und die Substanz zur Behandlung gezielt hergestellt werden. Bald soll die Therapie an weiteren Patienten erprobt werden.

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Erfolg im Labor



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