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Neues System erhält Organfunktion nach dem Tod

Spektrum der Wissenschaft
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Heidelberg, am 10.08.2022

Mit einem neuen Perfusionssystem konnten Forscher die Organe eines toten Schweins kurzzeitig vor Schäden bewahren. Der Ansatz wäre vor allem für Organtransplantationen interessant.

Nach dem Tod eines Lebewesens büssen die Organe schnell ihre Funktion ein: Dadurch, dass kein sauerstoffhaltiges Blut mehr durch den Körper zirkuliert, wird eine Kaskade in Gang gesetzt, die zum Zelltod und damit letztlich zu schweren Schäden an Herz, Leber, Nieren und Co führt. Einem Team um Nenad Sestan von der Yale University ist es nun erstmals gelungen, diesen Prozess im Körper eines toten Schweins grossflächig aufzuhalten. Mit ihrem Perfusionssystem OrganEx konnte die Forschungsgruppe den Blutfluss in den Organen rund eine Stunde nach einem Herzstillstand fast vollständig wiederherstellen, weitere Zellschäden verhindern und womöglich sogar Reparaturprozesse in den Organen anstossen, wie sie im Fachmagazin «Nature» berichtet.

Sestan und Kollegen bauten für ihre Arbeit ein System namens BrainEx aus, mit dem es Forschern bereits gelang, die Hirnaktivität von Schweinen mehrere Stunden nach dem Tod teilweise aufrechtzuerhalten. Einzelne Organe zu konservieren, ist heute schon in einem gewissen Mass möglich – an ganzen Körpern scheiterten bisherige Methoden allerdings. OrganEx versucht das zu ändern, indem es maschinell eine spezielle Flüssigkeit durch den Körper pumpt, die darauf zugeschnitten ist, die Elektrolyt- und Stoffwechselschieflagen, die durch den Sauerstoffmangel entstehen, zu beheben. Im Experiment erwies sich das System damit als deutlich effektiver als eine ECMO, eine Herz-Lungen-Maschine, die häufig auf Intensivstationen zum Einsatz kommt und die körpereigenes Blut künstlich mit Sauerstoff anreichert.

Anwendungsmöglichkeiten vor allem in der Transplantationsmedizin

In der Praxis könnte das neue Perfusionssystem in erster Linie für Organtransplantationen interessant sein. «Bei der Hirntodspende könnte OrganEx dazu dienen, die Ischämiezeit der explantierten Spenderorgane deutlich zu verlängern. Dazu müssten entsprechende Studien zur Effektivität gemacht werden», erklärt Jan Gummert, Direktor der Klinik für Thorax- und Kardiovaskularchirurgie am Herz- und Diabeteszentrum NRW. Am meisten profitieren würden dabei Länder, in denen eine Organspende anders als in Deutschland auch nach einem Herzstillstand möglich ist. Werden solche Organe transplantiert, sind die Erfolgsaussichten oft geringer als bei Organen, die von einem hirntoten Spender stammen – eben aufgrund der Schäden, die durch Sauerstoffmangel entstehen.

Denkbar sei aber auch der Einsatz bei Patienten, deren Organe kurzzeitig zu wenig durchblutet wurden, etwa nach einem Herzinfarkt, sagt Uta Dahmen, Leiterin der Abteilung für experimentelle Transplantationschirurgie am Universitätsklinikum Jena. «Es bleibt jedoch ein weiter Weg von einer vielversprechenden experimentellen Studie zum routinemäßigen klinischen Einsatz eines neuen Medizinprodukts.»

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Titelbild: © Noctiluxx / Getty Images / iStock (Ausschnitt) / Illustration eines Herzens mit Venen und Arterien.

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