Neue Technologie erspart Kindern Herz-OP

Forscher des Kompetenznetzes Angeborene Herzfehler haben eine Nano-Beschichtung für kindgerechte Stents und künstliche Herzklappen entwickelt. Sie vermindert das Risiko von Blutgerinnseln und erhöht damit die Verträglichkeit der Implantate für die jungen Patientinnen und Patienten. Damit könnte manche Herz-OP überflüssig werden.

Sie sind mit dem bloßen Auge nicht auszumachen: Winzigste Maschen aus Nano-Drähten spielen die Hauptrolle bei der Entwicklung kindgerechter Stents und Herzklappen durch das Forscherteam um den Kinderkardiologen Dr. Axel Rentzsch an der Klinik für Pädiatrische Kardiologie des Universitätsklinikums des Saarlandes (UKS) in
Homburg. Unter dem Elektronenmikroskop sehen sie aus wie ineinander verschlungene Mini-Spaghetti. Ummantelt ein solches Netz Stents und künstliche Herzklappen, schützt es den menschlichen Körper vor dem Kontakt mit Fremdmaterial, das besonders bei Kindern die Bildung von Blutgerinnseln fördert und lebensbedrohliche Verschlüsse der Gefäße hervorrufen kann.

Weniger Eingriffe

 “Implantate wie Stents und künstliche Herzklappen haben bei der Behandlung von Kindern mit angeborenen Herzfehlern einen großen Stellenwert. Sie tragen dazu bei, dass die meisten von ihnen das Erwachsenenalter erreichen”, erklärte Rentzsch, Forscher im Kompetenznetz Angeborene Herzfehler. So helfen etwa per Katheter-Intervention eingebrachte Stents, den Zeitpunkt für einen herzchirurgischen Eingriff hinauszuzögern, bis der Körper eine OP leichter verkraftet.

Ursprünglich für erwachsene Herzpatienten entwickelt, bergen die Implantate für Kleinkinder und Kinder jedoch
noch erhebliche Risiken. “Stents bestehen in der Regel aus rostfreiem Stahl, Titan oder etwa einer Nickel-Titan-Legierung. Das Blut von Kindern reagiert sehr stark auf solche Oberflächen. Die Bildung von Gerinnseln und erneuten Gefäßverengungen sind dann die Folge. Unsere Nano-Beschichtung könnte das Problem lösen”, hofft der Wissenschaftler.

Für Kinder mit angeborenen Herzfehlern, die mit Gefäßverengungen einhergehen oder eine künstliche Herzklappe erforderlich machen, wäre das nach Auffassung von Hashim Abdul-Khaliq, Direktor der Klinik für
Pädiatrische Kardiologie am UKS und Sprecher des Kompetenznetzes Angeborene Herzfehler, ein Segen. “Die Nano-Beschichtung vermindert das Risiko von Blutgerinnseln in den Herzkranzgefäßen oder an den
Herzklappen. Vielen Kindern würde das künftig die eine oder andere Herz-OP ersparen”, so der Kinderherzspezialist.

Nano-Netz wurde patentiert

Fast zehn Jahre haben Materialforscher, Chemiker, Biologen und Mediziner am UKS an der Beschichtung gearbeitet und dazu die Bioverträglichkeit verschiedener Oberflächen in verschiedenen Zellkulturen und anhand
von Blutproben getestet. Mit Erfolg: “Wir konnten feststellen, dass sich fast gar keine Blutplättchen anlagern. Die Gefahr, dass Blutgerinnsel entstehen, die etwa einen Stent verstopfen, ist damit sehr gering”, erklärte Abdul-Khaliq und nennt noch einen weiteren Vorteil: “Endothelzellen, die im menschlichen Körper Blut- und Lymphgefäße auskleiden, fühlen sich auf der neuen Beschichtung ausgesprochen wohl. Sie wachsen gut und schnell darauf und und kleiden den Stent aus, so dass eine glatte Oberfläche entsteht, die das Blut leicht fließen lässt. Die glatten Muskelzellen dagegen, die Hohlorgane und Gefäße von außen umschließen, gedeihen kaum auf den Nano-Drähten. Das verhindert eine erneute Gefäßverengung.”

Aufgrund der vielversprechenden Ergebnisse wurde das Nano-Netz der Saarländer Forscher inzwischen patentiert. Im nächsten Schritt prüfen die Wissenschaftler nun am Tiermodell, wie sich der innovative
Lebensretter in echten Gefäßen bewährt. Finanziell unterstützt werden sie dabei durch die mit 59.900 Euro dotierte Gerd Killian Projektförderung der Deutschen Herzstiftung.