Ontmaskering van hartverdediging: wetenschappers onthullen mechanismen tegen verkalking van hartkleppen

AmsterdamWetenschappers van de University of Illinois Urbana-Champaign, UCLA Health en de University of Texas at Austin hebben uitgelegd hoe calciumafzettingen zich vormen in hartkleppen. Hun onderzoek kan leiden tot nieuwe medicijnen en betere behandelingen voor hartziekten. Hartziekten veroorzaken jaarlijks ongeveer 18 miljoen sterfgevallen, waarvan velen door het verharden van hartkleppen.

Verkalking veroorzaakt verharding van het hartweefsel door de toevoeging van calciummineralen. Dit treft de aortaklep, die zuurstofrijk bloed uit het hart pompt. Wanneer er calcium ophoopt in de aortaklep, wordt deze stijf en kan niet volledig openen. Vaak is een chirurgische vervanging van de klep noodzakelijk vanwege deze verstijving.

Hier volgt een samenvatting van het onderzoek:

• Eerder dan 12 verschillende studie methoden ingezet, zoals optische microscopie, elektronenmicroscopie en spectroscopie.
• Calciumafzettingen bestaan voornamelijk uit amorf calciumfosfaat (ACP) en niet uit botachtig apatiet.
• Verkalking begint in de gladde spierlaag van de klepblaadjes.
• Het eiwit osteopontine vertraagt dit verkalkingsproces.
• Collageenvezels in de klep remmen ook de groei van calciumknobbeltjes.

Een onderzoeksteam aan de Universiteit van Illinois, onder leiding van Bruce Fouke, bestudeerde aortakleppen van menselijke kadaverharten om te onderzoeken hoe calciumafzettingen ontstaan en groeien. Ze ontdekten dat kleine calciumfosfaatbolletjes zich ontwikkelen in de gladde spierlaag van de kleppen. Deze bolletjes versmelten tot hardere lagen, die vervolgens het collageen en de spiervezels in de kleppen verder verharden.

Lees ook:

Vandaag · 01:33

Betovering door geluid: magie voor blinden mogelijk?

Het bloed in ons lichaam bevat veel calcium en fosfaat, waardoor verkalking moeilijk te vermijden is. Het team van Fouke ontdekte twee belangrijke manieren waarop ons lichaam dit proces probeert te vertragen. Allereerst, wanneer calcium zich begint op te hopen, produceren hartweefsels een eiwit genaamd osteopontine. Interessant genoeg helpt osteopontine bij botverkalking, maar verhindert het verkalking in hartweefsels. Deze bevinding zou kunnen bijdragen aan het ontwikkelen van methoden om verkalking tot veilige niveaus te verminderen.

De collageenvezels in het blad omsluiten de zich vormende knobbels, waardoor een barrière ontstaat die hun groei vertraagt. Deze beschermende mechanismen zijn complex en zeer effectief, hoewel ze calcificatie niet volledig kunnen stoppen.

De studie, gepubliceerd in Scientific Reports, laat zien dat Fouke hoopt behandelingen te ontwikkelen die zich richten op osteopontine en de groei van afzettingen kunnen stoppen, evenals bestaande afzettingen afbreken. Dit onderzoek kan ook helpen bij andere aandoeningen naast hartziekten. Het team werkt momenteel samen met de Mayo Clinic aan een studie naar verkalking in menselijke borsttumoren.

Deze nieuwe inzichten in hoe ons lichaam verkalking voorkomt, zouden kunnen leiden tot betere behandelings- en preventiemethoden voor klepverharding zonder chirurgische ingrepen. Het onderzoek werd gefinancierd door de Barbara en Ed Weil Foundation, de NIH en het UCLA Amara-Yad project.