Herzinfarkte oder Schlaganfälle sind lebensbedrohlich und können schwerwiegende Folgen haben. Was bei diesen Ereignissen in den Zellen passiert, haben Forscher erstmals genau untersucht.

Bei einem Herzinfarkt oder Schlaganfall wird die Blutzufuhr zu einem Teil des Herzens beziehungsweise des Gehirns unterbrochen. Die  Zellen werden dann nicht mehr ausreichend versorgt. Diese Mangelversorgung, die sogenannte Ischämie, kann zu schweren bleibenden Schäden führen. Um diese in Zukunft besser behandeln zu können, haben sich Forscher des Instituts für Molekulare Biologie (IMB) der Johannes Gutenberg-Universität Mainz genau angesehen, wie betroffene Zellen auf Mangeldurchblutung reagieren.

Die Forscher konnten zeigen, dass sich die Anordnung der DNA dramatisch verändert. Sie verdichtet sich. Das hat zur Folge, dass die Aktivität der Zelle stark beeinträchtigt ist, da sie die Informationen aus der DNA nicht mehr auslesen kann. Wird die Blutversorgung nicht schnell genug wieder hergestellt, dann fährt die Zelle ihren Betrieb herunter und stirbt schließlich.

Zellen sterben

Wenn zum Beispiel die Zellen im Herzen eines Menschen nach einem Herzinfarkt nicht mehr richtig funktionieren, dann hört der betroffene Teil des Herzmuskels auf, sich zusammenzuziehen und das Herz versagt schließlich. Im Gehirn ist der Ablauf bei einem Schlaganfall sehr ähnlich. Ist die Blutzufuhr und damit die Versorgung der Nervenzellen in einer bestimmten Hirnregion längere Zeit unterbrochen, dann sterben die Nervenzellen in dieser Region ab.  

Möglich wurde die Untersuchung durch den Einsatz einer neuen Methode, mit der die DNA in der Zelle mit einer bisher unerreichten Genauigkeit dargestellt werden kann. Dabei handelt es sich um eine Weiterentwicklung der "superauflösenden Lichtmikroskopie". Bei dieser setzt man blinkende Farbstoffe ein, die sich an die DNA binden. Dadurch können die Forscher die Lage von einzelnen Molekülen in Zellen nachverfolgen.