Alte Herzen vor der Transplantation stärken

Wie die Funktion von Spenderherzen älterer Menschen bei einer Transplantation optimal erhalten werden kann, will ein aktuelles Forschungsprojekt der Universitätsmedizin Halle herausfinden. An Ratten unterschiedlichen Alters wird untersucht, ob die gezielte Medikamentengabe von Senomorphika hilft, schädliche Eigenschaften gealterter Herzzellen zu unterdrücken.

Ziel ist es, neue Methoden zu entwickeln, die einen besseren Schutz der Organfunktion und damit mehr erfolgreiche Spenden ermöglichen. Dies gilt insbesondere für Herzspenden nach Kreislaufversagen, bei denen das Organ besonders stark belastet wird. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt mit einer halben Million Euro.

„Weltweit gibt es viel weniger Spenderherzen als benötigt werden. Viele Länder, auch in Europa, erlauben deshalb bereits eine Spende, wenn ein Kreislaufstillstand über einige Minuten vorliegt“, erklärt Dr. Lars Saemann, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universitätsklinik und Poliklinik für Herzchirurgie der Universitätsmedizin Halle. Man spricht dann von DCD-Herzen (aus dem Englischen; Donation after Circulatory Death). Um die Spenderherzen am Leben zu erhalten, werden sie überwiegend durch Maschinenperfusion mit warmem, sauerstoffreichem Blut versorgt und schlagend transportiert. „Nach dem Kreislaufstillstand und während der Transplantation sind die Herzzellen erheblichen Belastungen ausgesetzt. Auch Nicht-DCD-Herzen, also Herzen, die nach dem Hirntod gespendet werden, unterliegen Stress“, betont Saemann.

Doppelter Stress für alte Spenderherzen: Seneszente Zellen schwächen ihre Nachbarn

Liegt der Kreislaufstillstand wie bei DCD-Herzen länger zurück, ist die Belastung besonders hoch. Im schlimmsten Fall kann das Herz wegen des Funktionsverlustes der Zellen nicht mehr transplantiert werden. Eine weitere Herausforderung ist das steigende Durchschnittsalter der Spendenden: „Je älter ein Herz ist, desto mehr alte, seneszente Zellen sammeln sich darin an. Diese biologisch alten Zellen schütten eine Vielzahl von Molekülen aus, die die Funktionalität ihrer fitteren Nachbarzellen herabsetzen. Zusammen mit dem Zellstress, der bei einer Transplantation ohnehin auftritt, wirken sich seneszente Zellen vermutlich besonders schädlich aus“, so der Herzforscher.

Es existieren bestimmte Medikamente, sogenannte Senomorphika, die seneszente Eigenschaften unterdrücken können. „Uns interessiert, wie Senomorphika auf Spenderherzen wirken und ob sie dazu beitragen, den Funktionsverlust der Herzzellen zu minimieren. Dazu simulieren wir Transplantationen an jungen und alten Rattenherzen und verabreichen verschiedene Wirkstoffe zu unterschiedlichen Zeitpunkten, zum Beispiel vor dem Kreislaufstillstand, während der Maschinenperfusion oder in Kombination. Dann vergleichen wir die Ergebnisse mit denen ohne Wirkstoffgabe sowie zwischen Jung und Alt“, fasst Saemann das Vorhaben zusammen.

Es gibt bereits einige Erfahrungen zur Transplantation von DCD-Herzen in Europa. Daher sei es von großem klinischen Interesse, das Potenzial von Spenderherzen in diesem Bereich weiter auszuschöpfen, so der Projektleiter. In anderen Forschungsprojekten werden weitere Möglichkeiten zum Schutz von Spenderherzen untersucht, zum Beispiel die Absorption entzündungsfördernder Stoffe während der Maschinenperfusion oder die Verwendung einer kalten konservierenden Lösung anstelle von Blut.

Hintergrund

In Deutschland ist die Transplantation von DCD-Herzen bisher verboten. Eine Spende ist hier nur nach Einwilligung und bei eindeutig festgestelltem Hirntod oder drei Stunden nach Herzstillstand möglich.