Waarom een hart van slag raakt

Waarom een hart
van slag raakt
Waarom ontwikkelt de ene patiënt met hartfalen wel hartritmestoornissen en de andere niet? Het belangrijkste blijkt de verdeling
van connexines – kanaaltjes tussen hartspiercellen die de elektrische
prikkel voor de hartslag doorgeven.
H
et is een bekend
verschijnsel in de
cardiologie: door een
hartinfarct of ander
incident sterft een deel
van de hartspier af. Om
de bloedvoorziening van het lichaam op peil
te houden, moet het resterende spierweefsel
daarna een stuk harder gaan werken. Dat
leidt al snel tot een dikkere hartspier, net
zoals regelmatig oefenen in de sportschool
ook tot extra spiermassa leidt.
ELEKTRISCHE VERSTORING
‘Die dikkere hartspier is dus heel nuttig voor
de patiënt’, zegt medisch fysioloog Harold
van Rijen, ‘want op deze manier wordt de
bloedvoorziening van het lichaam zo goed
mogelijk hersteld. Maar op termijn heeft die
aanpassing ook negatieve gevolgen. Een dikkere hartspier en de veranderingen die daarmee gepaard gaan, maken het hart gevoeliger voor elektrische verstoringen waardoor
het hartritme eerder ontspoort. Dat zien we
in deze patiënten ook terug; ze krijgen veel
vaker dan gemiddeld een hartritmestoornis.’
Op termijn kunnen deze aanpassingen in
het hart tot een verminderde pompfunctie
leiden en kan hartfalen ontstaan. In het beginstadium heeft een patiënt met hartfalen
vaak weinig klachten, maar in het eindstadium kan hij aan de falende pompfunctie
overlijden. In Europa hebben ongeveer
twintig miljoen mensen hartfalen. In deze
groep overlijden jaarlijks ongeveer een
miljoen mensen. De helft overlijdt aan een
falende pompfunctie, de andere helft aan een
hartritmestoornis.
Van Rijen: ‘We willen weten waarom de
ene patiënt nou juist hartritmestoornissen
ontwikkelt en de andere juist niet. Zijn er
factoren die voorspellen in welke groep een
patiënt zit? Liefst factoren die we al heel
vroeg kunnen vinden, zodat daar bij de verdere behandeling rekening mee kan worden
gehouden.’
HARTSCHADE
Onderzoek bij de mens is niet gemakkelijk,
want meestal zien artsen een patiënt met een
hartritmestoornis pas als de stoornis voor
het eerst onverwacht is opgetreden. Niet
zelden is dat ook de laatste keer, omdat de
patiënt aan de stoornis overlijdt. ‘Ook onderzoek bij overlevenden geeft weinig inzicht
in het ontstaan van zo’n ritmestoornis’, zegt
Van Rijen. ‘Omdat een patiënt dat stadium
bij die eerste aanval al is gepasseerd. Vandaar
dat we voor onderzoek vooral zijn aangewezen op diermodellen.’
Samen met arts-onderzoeker Mohamed
Boulaksil en andere collega’s is Van Rijen
die weg al enkele jaren geleden ingeslagen.
Boulaksil, die onlangs op het onderzoek
promoveerde, bracht bij muizen en ratten
de ontwikkeling van hartfalen uitgebreid in
kaart.
Boulaksil: ‘Bij muizen en ratten ontstaan
na hartschade ook allerlei processen die bij
de mens plaatsvinden, zoals een verdikking van de hartspier. Na enige tijd wordt
duidelijk welke dieren een ritmestoornis
krijgen en welke niet. In de groep met en
zonder ritmestoornissen zoek je vervolgens
naar kenmerkende verschillen. Zo hoop je
meer over de oorzaak van die ritmestoornissen te weten te komen. Want de vraag blijft:
waarom ontwikkelt dat ene hart nou een
!
ritmestoornis en het andere niet?’
‘De helft overlijdt aan een falende pompfunctie,
de andere helft aan een hartritmestoornis’
24 Uniek
Tekst: Pieter Lomans. Illustratie: Milo.
ONDERZOEK
Uniek 25
LITTEKENWEEFSEL
" VERLOREN RITME
Een normaal kloppend hart is een toonbeeld
van complexe samenwerking. De zes miljard
hartcellen trekken in tachtig milliseconden
vrijwel synchroon samen doordat al die cellen ongelooflijk snel een elektrische prikkel
doorsturen. De elektrische prikkel trekt als
een golf over de hartspiercellen, die door de
prikkel gecoördineerd samentrekken. Elke
hartslag opnieuw. Maar een kleine verstoring kan de hele coördinatie uit dat proces
halen, waardoor het hart niet meer normaal
klopt, zijn ritme verliest en helemaal van slag
raakt. Bij zo’n snelle ritmestoornis fluttert
en sputtert het hart nog wel, maar pompt
niet of nauwelijks nog bloed rond. Een
levensgevaarlijk proces, dat zo snel mogelijk
opgeheven moet worden.
Van Rijen: ‘Bij het ontstaan van zo’n stoornis zijn zeker drie zaken van belang. Op de
eerste plaats moet het hart elektrisch minder
stabiel zijn waardoor het vatbaar wordt voor
hartritmestoornissen. Verder heb je een trigger nodig die zo’n stoornis uitlokt. Vrijwel
iedereen heeft zijn hart wel eens spontaan
voelen overslaan. Normaliter is dit ongevaarlijk, maar als je gevoelig bent voor een
ritmestoornis, kan zo’n spontane overslag de
stoornis soms uitlokken. Daarnaast zijn er
nog andere factoren, zoals medicijnen, die de
kans op een ritmestoornis kunnen verlagen
of verhogen.’
In het door de Hartstichting gefinancierde
onderzoek vond Boulaksil dat te veel collageen een rol kan spelen: ‘Collageen is littekenweefsel dat ontstaat op de plaats van afgestorven hartweefsel. Maar dat weefsel sterft
niet altijd egaal af. Soms loopt er door het littekenweefsel nog een pad van levende cellen
die het infarct hebben overleefd. Bij iedere
hartslag loopt over dat pad ook een elektrische prikkel. Die prikkel kan aan de andere
kant iets eerder of later uit het littekenweefsel
tevoorschijn komen dan het tijdstip waarop
de normale hartslag voorbij golft. En juist
zo’n prikkel die uit de pas loopt, verhoogt
de kans op een ritmestoornis. Uit verdere
analyse blijkt echter dat het littekenweefsel
geen extra informatie oplevert over de kans
of een dier wel of geen ritmestoornis krijgt.
Collageen of littekenvorming geeft vooral
aan dat het hart op weg is naar hartfalen.’
Boulaksil en Van Rijen keken ook naar de
prikkelgeleiding. In tachtig milliseconden
vliegt die elektrische prikkel over het hart.
Van Rijen: ‘Die geleiding loopt via speciale kanalen van cel naar cel. Die kanalen
bestaan uit bepaalde eiwitten, die connexines worden genoemd. Connexine43 is in de
hartkamers het eiwit dat voor die geleiding
zorgt. Het gen voor dit eiwit kunnen we met
een genetisch trucje uitschakelen. Dan blijkt
dat je negentig procent van die eiwitten kunt
missen voordat het hart gevoelig wordt voor
ritmestoornissen. Zelfs een forse vermindering van Connexine43 is dus ook geen
factor die de kans op ritmestoornissen groter
maakt.’
CHAOTISCHE GELEIDING
Uit het dieronderzoek kwam echter wel naar
voren dat de connexines – als elektrische
doorgeefluikjes – op een andere manier een
rol spelen. Niet het áántal connexines maar
de verdeling ervan over de cellen is van
belang. Boulaksil: ‘Bij het analyseren van het
hartweefsel kwam dat verschil naar boven.
Muizen met hartfalen die géén hartritmestoornis hadden gekregen, hadden een heel
gelijkmatige verdeling van connexines in
hun hartspierweefsel. Bij de muizen die wel
een hartritmestoornis hadden gehad, was die
verdeling een stuk chaotischer.’
Onderzoek in hartweefsel van overleden of
getransplanteerde patiënten gaf hetzelfde
beeld: bij een gelijkmatige verdeling van
connexines hadden ze een lage kans op een
ritmestoornis, een chaotische verdeling
verhoogde het risico aanzienlijk. Daarmee
hebben Van Rijen en Boulaksil nu een duidelijk verschil tussen beide groepen te pakken.
Maar het is nog altijd een verschil aan het
eind van het proces.
Van Rijen: ‘We willen nu nog meer over dat
allereerste begin te weten komen. Wel is
het zo dat de huidige resultaten al concrete
aanknopingspunten voor verder onderzoek
opleveren. We weten dat collageenvorming
hartfalen stimuleert en andersom. We weten
dat een chaotische verdeling van connexines
ritmestoornissen in de hand werkt. En we
weten ook dat juist een combinatie van beide
factoren tot een sterk verhoogd risico op
ritmestoornissen leidt. Daarom gaan we nu
– met steun van onder andere de Hartstichting – kijken of we in een vroeg stadium van
hartfalen de collageenvorming met medicijnen kunnen remmen. In datzelfde project
onderzoeken we ook of we de verdeling van
connexines in die afwijkende harten weer
gelijkmatiger kunnen maken. Dat doen we
door in de hartspiercellen een virus in
te brengen met de genetische code van
Connexine43. Er ligt fascinerend onderzoek
!
op ons te wachten.’
‘Niet het áántal elektrische kanaaltjes, maar
de verdeling ervan over de cellen is van belang’
26 Uniek