Menneskets hjerte arbejder uafbrudt. Dag efter dag pumper det blod gennem kroppen og tilpasser sig i den forbindelse en lang række forskellige belastninger. To nylige undersøgelser viser, hvor kompleks denne tilpasningsevne er.

En undersøgelse med mere end 11.000 deltagere tyder på, at øget eksponering for lys om natten er forbundet med ændringer i hjertets struktur og funktion. Samtidig kommer en anden undersøgelse frem til en bemærkelsesværdig konklusion: Efter et hjerteanfald kan det voksne menneskelige hjerte tilsyneladende faktisk danne nye hjertemuskelceller. De to undersøgelser behandler helt forskellige spørgsmål. Tilsammen viser de imidlertid, at hjertet ikke er et statisk organ. Det kan forandre sig, reagere på belastninger og tilsyneladende erstatte beskadiget muskelvæv – i det mindste i et begrænset omfang.

Når natten ikke længere er mørk

Kunstigt lys har længe været en del af hverdagen for mange mennesker. Gadebelysning oplyser boligområder, lys strømmer ind gennem vinduerne, elektroniske apparater forbliver tændt hele natten, og smartphones eller fjernsyn bruges ofte kort før man falder i søvn, mens lyset ofte lades stå tændt. De langsigtede virkninger af denne kunstigt forlængede lysudsættelse på kroppen undersøges i stigende grad.

En undersøgelse fra UK Biobank med 11.071 deltagere har nu fundet en sammenhæng mellem højere niveauer af lysudsættelse om natten og forandringer i hjertet. Undersøgelsen blev ledet af professor Lu Qi fra Tulane University i New Orleans og offentliggjort i European Heart Journal.

Forskerne ønskede at undersøge et spørgsmål, der var fremkommet i tidligere observationsstudier, nærmere: Hvis mennesker udsættes for mere kunstigt lys om natten, og der samtidig observeres hyppigere hjerte-kar-sygdomme – kan der så også påvises specifikke forandringer i hjertet?

Lyseksponeringen blev målt i syv dage

For at måle lyseksponeringen så objektivt som muligt bar deltagerne en sensor på håndleddet i syv dage. Enheden registrerede den lysintensitet, som deltagerne blev udsat for. Cirka tre år senere gennemgik deltagerne en hjerte-MR-scanning. Denne billeddannelsesteknik giver et meget detaljeret billede af hjertets struktur og mulighed for at vurdere forskellige aspekter af dets funktion.

Forskerne sammenlignede derefter personer med højere lyseksponering om natten med deltagere, der var udsat for meget lidt lys om natten. Dette afslørede forskelle i flere områder af hjertet.

Ændringer i venstre ventrikel

Venstre ventrikel var særligt bemærkelsesværdig. Dette hjertekammer udfører en central funktion: det pumper iltrigt blod ud i den systemiske cirkulation. Hos personer med højere lysudsættelse om natten var væggen i venstre ventrikel tykkere. Samtidig fandt forskerne tegn på forskelle i hjertemuskulaturens evne til at trække sig sammen under et hjerteslag. Der blev også observeret ændringer i højre ventrikel og venstre forkammer.

Forskerne tilskriver disse fund det, der kaldes hjerteremodellering. Dette begreb henviser til en strukturel og funktionel tilpasning af hjertet, der blandt andet kan opstå som reaktion på langvarig stress eller skade. Det er dog vigtigt at bemærke, at undersøgelsen viser en statistisk sammenhæng; den beviser ikke, at lys om natten forårsagede de observerede ændringer.

Andre faktorer kan også spille en rolle. Disse omfatter for eksempel søvnvaner, arbejdstider, livsstil eller andre sundhedsmæssige forskelle mellem personer med høj og lav eksponering for lys om natten.

Bør soveværelset være så mørkt som muligt?

Forfatterne af den ledsagende publikation i European Heart Journal ser resultaterne som en grund til at være mere opmærksom på miljøet om natten. For det enkelte sovemiljø betyder det først og fremmest at reducere unødvendige lyskilder. Mørklægningsgardiner kan holde lyset ude. Stærke lamper eller elektroniske indikatorlamper i soveværelset kan slukkes eller dækkes til, hvis det er nødvendigt.

Den stigende lysforurening i byerne er også et diskussionsemne. Gadebelysning, oplyste bygninger og andre kunstige lyskilder ændrer nattens naturlige mørke. Der er dog behov for yderligere forskning for at fastslå, om en konsekvent reduktion af lysudsættelsen om natten rent faktisk kan forebygge hjerte-kar-sygdomme. Og dette bringer et andet aspekt af hjerteforskningen i spil: Hvad sker der egentlig, når hjertet allerede er blevet alvorligt beskadiget?

Efter et hjerteanfald dør hjertemuskelvæv

Et hjerteanfald opstår, når en del af hjertemusklen ikke længere forsynes med tilstrækkeligt blod og ilt. Hvis blodgennemstrømningen forbliver afbrudt i for lang tid, dør hjertemuskelcellerne. Konsekvenserne kan være permanente. Dødt hjertemuskelvæv erstattes i vid udstrækning af arvæv. Dette kan forringe hjertets pumpefunktion.

I lang tid troede man derfor, at det voksne menneskelige hjerte kun har en yderst begrænset evne til at danne nye hjertemuskelceller. Et forskerteam fra University of Sydney, Baird Institute og Royal Prince Alfred Hospital i Sydney fremlægger nu beviser for, at denne opfattelse må revurderes, i det mindste delvist.

Det voksne hjerte kan danne nye muskelceller

Undersøgelsen, der er offentliggjort i Circulation Research, undersøgte, om der kunne findes tegn på dannelse af nye hjertemuskelceller i det menneskelige hjertemuskelvæv efter et hjerteanfald. Forskerne, ledet af førsteforfatteren dr. Robert Hume, kunne påvise, at der efter et hjerteanfald forløber processer i det menneskelige hjerte, som stemmer overens med dannelsen af nye hjertemuskelceller.

Dette betyder dog ikke, at et hjerteanfald simpelthen heler fuldstændigt af sig selv. Ifølge den aktuelle forskningsstatus er naturlig regenerering ikke tilstrækkelig til at erstatte den mængde hjertemuskelvæv, der kan gå tabt under et alvorligt hjerteanfald. Men det er netop her, den potentielle betydning af opdagelsen ligger.

Hjertet reparerer sig selv – men kun i begrænset omfang

Forskerne antager, at hjertet efter en skade – i det mindste delvist – forsøger at erstatte det tabte muskelvæv. Tidligere studier havde allerede observeret øget celledeling af hjertemuskelceller hos mus efter et hjerteanfald. Den nye forskning leverer nu bevis for, at en lignende proces også findes hos mennesker.

For medicinen er det faktum, at hjertet besidder en vis evne til regenerering, mindre afgørende. Langt mere interessant er spørgsmålet om, hvorfor denne evne er utilstrækkelig, og om den en dag kan styrkes målrettet. Det er netop her, den regenerative hjerteforskning kommer ind i billedet.

En usædvanlig forskningsmodel: Hjertevæv fra levende patienter

Et særligt kendetegn ved den australske undersøgelse er den måde, hvorpå forskerne kunne undersøge humant hjertevæv. Patienter, der gennemgik bypass-operation på Royal Prince Alfred Hospital og havde givet samtykke til at deltage i undersøgelsen, afgav små vævsprøver under indgrebet. Dette gjorde det muligt for forskerne at undersøge både syge og mindre alvorligt påvirkede områder af hjertet.

Sådanne prøver er særligt interessante for forskningen, fordi de stammer direkte fra levende menneskelige hjerter. Dette giver forskerne mulighed for at studere processer, der rent faktisk finder sted i et menneskeligt hjerte – i stedet for udelukkende at basere sig på dyremodeller eller kunstigt fremstillede cellekulturer.

Hvilke signaler udløser væksten af hjertemuskelceller?

Et vigtigt næste skridt er nu at opnå en mere præcis forståelse af mekanismerne bag den observerede regenerering. Blandt andet identificerede forskerne proteiner i vævsprøverne, som allerede er kendt fra studier af hjerteregenerering hos mus. Sådanne molekyler kan give fingerpeg om, hvilke biologiske signaler der fremmer dannelsen af nye hjertemuskelceller.

Det langsigtede mål vil være specifikt at understøtte disse naturlige processer. I stedet for blot at aflaste en beskadiget hjertemuskel med medicin eller behandle sygdommens konsekvenser, vil regenerativ medicin måske en dag forsøge at hjælpe hjertet selv med at reparere det tabte væv. Men medicinen er stadig langt fra at nå dette mål.

Hjertesvigt er fortsat en stor udfordring

Betydningen af denne forskning bliver tydeligere, når man overvejer, hvad der kan ske, efter at man har overlevet et hjerteanfald. Et hjerteanfald slutter ikke nødvendigvis med den akutte hændelse. Den resulterende skade kan på lang sigt føre til, at hjertet arbejder mindre effektivt. Hos nogle patienter udvikler der sig hjertesvigt over tid.

Ved hjertesvigt kan hjertet ikke længere forsyne kroppen med tilstrækkelig mængde blod. Tilstanden kan forringe livskvaliteten betydeligt og have alvorlige langsigtede konsekvenser. En hjertetransplantation kan være en behandlingsmulighed for visse alvorlige former af sygdommen. Det er dog kun en mulighed for en lille andel af de berørte – blandt andet fordi der er mangel på egnede donororganer. Derfor søger forskerne efter måder, hvorpå man bedre kan stabilisere beskadigede hjerter eller genoprette tabt hjertemuskelvæv.

To forskningsområder – ét centralt spørgsmål

Ved første øjekast har de to undersøgelser ikke meget til fælles. Den ene handler om kunstigt lys om natten. Den anden undersøger hjertets evne til at danne nye muskelceller efter et hjerteanfald. Alligevel fokuserer begge forskningsområder i sidste ende på hjertemuskulaturens tilpasningsevne. Undersøgelsen af lyseksponering beskæftiger sig med spørgsmålet om, hvorvidt visse miljøforhold er forbundet med langsigtede forandringer i hjertet.

Regenerativ forskning fokuserer derimod på, hvordan hjertet reagerer på alvorlige skader – og om dets naturlige reparationsmekanismer kan styrkes. I begge tilfælde er hjertet ikke blot et uforanderligt organ. Dets struktur og funktion kan ændre sig over tid.

Fra forebyggelse til regenerering

Forskningen forfølger her to forskellige tilgange. På den ene side er der forebyggelse: Hvis visse miljø- eller livsstilsfaktorer faktisk bekræftes som risikofaktorer, kan foranstaltninger bidrage til at mindske belastningen af det kardiovaskulære system.

På den anden side er der regenerering: Hvis hjertemusklen allerede er ødelagt, søger forskerne efter måder at forstå kroppens naturlige reparationsmekanismer bedre og potentielt anvende dem terapeutisk.

Især den australske undersøgelse kunne udgøre en interessant forskningsmodel i denne sammenhæng. Hvis forskerne kan fastslå, hvilke signaler der stimulerer menneskelige hjertemuskelceller til at dele sig og regenerere sig efter et hjerteanfald, kunne dette på lang sigt føre til nye terapeutiske tilgange. Om sådanne behandlinger rent faktisk kan udvikles, må tiden vise.

Hvilke konklusioner kan vi drage af dette i dag?

De to undersøgelser rejser primært forskningsspørgsmål – ikke færdige behandlingsanbefalinger. Hvad angår lysudsættelse om natten, skal det stadig afklares, om – og i hvilket omfang – selve lyset er ansvarligt for de observerede hjerteforandringer. I regenereringsforskningen ligger den største udfordring derimod i at påvirke hjertemuskelcellernes naturlige regenerering på en sådan måde, at der opnås en medicinsk relevant effekt.

I hverdagen kan der dog udledes et simpelt princip: At holde soveværelset så mørkt som muligt hjælper med at undgå unødvendig lyspåvirkning om natten. Baseret på de nuværende resultater er dette en fornuftig foranstaltning for at skabe et så naturligt søvnmiljø som muligt – uden at konkludere alene ud fra dette, at det giver dokumenteret beskyttelse mod hjertesygdomme. Og i tilfælde af et hjerteanfald eller eksisterende hjerteproblemer gælder følgende stadig: Forskning i hjertets potentielle regenerative evner er ingen erstatning for medicinsk behandling.

Det måske mest spændende fund fra den aktuelle forskning er derfor ikke, at hjertet enten er særligt sårbart eller særligt regenerativt. Det ser snarere ud til, at begge dele er mulige på samme tid: Hjertet kan tilpasse sig stress, kan ændres permanent af sygdom – og alligevel tilsyneladende besidder en større evne til at reparere sig selv, end man længe har antaget. Det afgørende spørgsmål for de kommende år vil være, om forskerne lykkes med specifikt at forstå og sikkert udnytte disse naturlige reparationsmekanismer i det menneskelige hjerte.