Sind Herzmuskelzellen so alt wie wir?

Eine Zeitmarke aus der Atmosphäre

Oberirdische Kernwaffentests erhöhten im Kalten Krieg den Kohlenstoff-14-Gehalt der Atmosphäre stark. Über Pflanzen und Nahrung gelangte dieser Kohlenstoff in den Körper. Bildet eine Zelle neue DNA, baut sie ihn ein. Der Vergleich ihres Kohlenstoff-14-Gehalts mit dem damaligen Atmosphärenverlauf erlaubt eine Abschätzung des Alters der untersuchten DNA-Population, keine exakte Datierung jeder einzelnen Zelle.[1]

Bergmann und Kollegen nutzten diese Zeitmarke 2009 für menschliche Herzmuskelzellen. Die Methode datiert DNA. Sie beobachtet keine Zellteilung und zeigt nicht, woher neue Zellen stammen.[1]

Warum Zelltyp und Zellkern zählen

In der Untersuchung von 2015 machten Herzmuskelzellen in der linken Herzkammer junger Erwachsener knapp ein Fünftel aller Zellen aus. Andere Zelltypen erneuern sich viel schneller: Die Zellen der Gefäßinnenwand waren in derselben Arbeit im Mittel nur etwa sechs Jahre alt.[2] Eine Probe aus dem gesamten Herzmuskel sagt deshalb wenig über die Herzmuskelzellen.

Das Forschungsteam sortierte darum Zellkerne nach Zelltyp und maß deren DNA. Gemessen wurden also Kerne, keine ganzen Zellen. In dieser Untersuchung hatte rund jede vierte Herzmuskelzelle mehr als einen Kern, was die Auswertung einrechnen musste.[2]

Mehr DNA bedeutet nicht automatisch mehr Zellen

Herzmuskelzellen können zusätzliche DNA-Kopien bilden, ohne sich zu teilen. Die Arbeit von 2015 beobachtete dies in der linken Herzkammer vor allem im zweiten Lebensjahrzehnt.[2] Auch diese DNA trägt die Zeitmarke der Atmosphäre und darf nicht mit neuen Zellen verwechselt werden.[1]

Die Arbeit von 2015 verband die Messungen deshalb mit Zellzählungen, dem DNA-Gehalt der Kerne und mathematischen Modellen. Danach bleibt die Zahl der Herzmuskelzellen von der Zeit um die Geburt an konstant, und die Erneuerung ist in der frühen Kindheit am höchsten. Für die linke Herzkammer ergab das Modell 0,8 Prozent pro Jahr im Alter von 20 Jahren und 0,3 Prozent mit 75 Jahren.[2]

Bei den untersuchten Erwachsenen waren die Herzmuskelzellen nach der Auswertung von 2015 im Mittel etwa fünf Jahre jünger als die Person selbst.[2]

Das sind Schätzungen unter Modellannahmen, keine in jedem Herzen gezählten neuen Zellen. Für die Kohlenstoff-14-Datierung der Herzmuskelzell-DNA wurden 51 Verstorbene zwischen 8 und 75 Jahren untersucht; diese Zahl beschreibt nicht alle Teiluntersuchungen der Arbeit. Herzen mit Krankheitszeichen wurden ausgeschlossen. Die Autoren beschrieben 2015 einen damaligen Literaturstreit: Andere Arbeiten hatten von keinem Austausch bis zu einem vollständigen Austausch alle paar Jahre berichtet.[2]

Erneuerung ist noch keine Wiederherstellung

Aus einer Erneuerungsrate folgt nicht, dass ein geschädigtes Herz seine Funktion zurückgewinnt. Die Arbeit von 2015 untersuchte Zellumsatz in Herzen ohne Krankheitszeichen, keine Behandlung nach einem Herzinfarkt. Dass die Autoren darin einen Ansatz für künftige Therapien sehen, ist ein Ausblick und kein Wirksamkeitsnachweis.[2]

Eine Studie von 2025 fand bei fortgeschrittener Herzschwäche geringe Erneuerungsraten, in einer Teilgruppe mit funktioneller Erholung unter einer Herzunterstützungspumpe dagegen höhere.[3] Dieser Gruppenvergleich belegt keinen ursächlichen Effekt der Pumpe.

Die Messung beantwortet eine enge Frage: Welches Alter lässt sich für die DNA-Population in den Kernen einer bestimmten Zellgruppe abschätzen? Alles Weitere, von der Zellzahl bis zur klinischen Bedeutung, braucht zusätzliche Annahmen oder andere Studien.

Hinweis: Dieser Beitrag ordnet drei veröffentlichte Studien ein. Eigene Messungen wurden nicht durchgeführt.