Preise auf der DGTHG-Jahrestagung verliehen

Erstmalig seit der Pandemie fanden die Preisverleigungen auf der 52. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie (DGTHG) in Hamburg wieder in Präsenz statt.

Auch in diesem Jahr wurde eine Vielzahl von Ärztinnen und Ärzten sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit renommierten medizinischen Forschungspreisen geehrt, die im Rahmen der feierlichen Eröffnung der Jahrestagung durch den DGTHG-Sekretär Prof. Andreas Markewitz übergeben wurden.

Dr.-Rusche-Forschungsprojekt-Preis

Der Dr.-Rusche-Forschungsprojekt-Preis wird von der DGTHG zusammen mit der Deutschen Stiftung für Herzforschung, einer Schwesterorganisation der Deutschen Herzstiftung, für patientennahe Forschungsarbeiten in Deutschland auf dem Gebiet der Herzchirurgie vergeben. Das diesjährig mit 60.000 geförderte Forschungsvorhaben „Die Effekte der Herz-Lungen-Maschine auf das intestinale Mikrobiom und die Relation zum postoperativen SIRS“ steht unter Leitung von Dr. Hristian Hinkow, Assistenzarzt an der Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie am Deutschen Herzzentrum der Charité – Universitätsmedizin Berlin. 

Die Herz-Lungen-Maschine (HLM) hat die Herzchirurgie ermöglicht und ist seitdem ein unentbehrlicher Bestandteil bei der Mehrzahl von Herzoperationen. Trotz ihrer nahezu 70-jährigen Existenz und unzähligen Verbesserungen, repräsentiert ihre Anwendung eine der invasivsten Eingriffe in die physiologische Integrität des menschlichen Körpers. „Diese unerwünschten Effekte zeigen sich in Form eines systemisch-inflammatorischen Antwortsyndroms (SIRS), welches in gravierenden Immunreaktionen mit schwer beherrschbarer Kreislaufinstabilität und Organfunktionsstörungen münden kann, und demzufolge komplikationsträchtige und letale Behandlungsfolgen für das herzchirurgische Patientenkollektiv bedeuten können“, erklärt Hinkow.

„Interessanterweise sind die Veränderungen des Mikrobioms unter HLM-Anwendung nicht untersucht worden, obwohl es bekannt ist, dass ein ungestörtes Mikrobiom eine grundlegende, stabilisierende immunregulatorische Rolle hat, und die HLM wiederum potenziell viele Faktoren eines normalen Mikrobiommilieus schädigen kann. Unser Projekt zielt darauf ab, aufzuklären, wie sich das Mikrobiom, seine Stoffwechselprodukte und Botenstoffe (Metabolom) nach HLM-Anwendung verändern, und diese Erkenntnisse mit der Aktivierung verschiedener Inflammationsmechanismen und dem postoperativen Verlauf der Patientinnen und Patienten in Zusammenhang zu setzen, um so eine weitere mechanistische Beziehung zu den bis dato bekannten SIRS-Entstehungsursachen aufzudecken. Die Identifizierung einer Verbindung zwischen spezifischer Mikrobiomveränderung und SIRS-Mechanismen kann in neuartige Therapieansätze zur SIRS-Bewältigung via Mikrobiom- bzw. Metabolommodulation, wie beispielsweise präoperative Festigung oder postoperative Wiederherstellung, münden. Des Weiteren können präoperative Mikrobiomprofile identifiziert werden, die mit einem höheren SIRS-Risiko assoziiert sind. Dies würde potenziell betroffenen Patient:innensubgruppen eine risikoadjustierte Therapieoptimierung anbieten können. Auf dieser Art und Weise könnte die HLM-Anwendung ein Stück sicherer gemacht und die Therapieergebnisse nach SIRS-Auftreten verbessert werden.“

Franz-Köhler-Preis

Der Franz-Köhler-Preis wird für besondere Forschungsleistungen der Herzmedizin vergeben und ist mit 7500 Euro dotiert. Der Preis ging in diesem Jahr an Lars Saemann, PostDoc an der Klinik für Herzchirurgie am Universitätsklinikum Halle (Saale), für seine Arbeit „Monitoring of perfusion quality and prediction of donor heart function during ex-vivo machine perfusion by myocardial microcirculation versus surrogate parameters“.

Aufgrund des Organmangels wird der Spenderpool für Herztransplantationen in vielen Ländern um Spender mit Kreislaufversagen erweitert. Diese Spende wird als Donation after Circulatory Death (DCD) bezeichnet. DCD-Herzen werden in den meisten Fällen während des Transports im Rahmen einer ex-vivo Maschinenperfusion (EVMP) mit warmem, oxygenierten Blut versorgt und schlagend transportiert. Aktuell wird der Surrogatparameter Laktat verwendet, um die EVMP von DCD-Herzen zu überwachen und die Kontraktilität nach erfolgter Transplantation abzuschätzen.

„Ziel der Arbeit war, zu überprüfen, ob das Monitoring der myokardialen Mikrozirkulation dem Laktatspiegel während EVMP überlegen ist, um die Kontraktilität der Herzen vorherzusagen“, berichtet  Saemann. Die myokardiale Mikrozirkulation wurde mittels Laser-Doppler-Perfusion(LDP)-Technik gemessen. In einem Schweinemodell wurden DCD-Herzen für vier Stunden per EVMP erhalten. Anschließend wurde die linksventrikuläre Kontraktilität bestimmt. Eine Regressionsanalyse zeigte, dass nur die LDP ein signifikantes R² für systolische (0,514; p=0,045) und diastolische (0,501; p=0,049) Parameter ergab. In einem zweiten Regressionsmodell wurden Laktat und LDP kombiniert. „Daraus ergab sich die beste Vorhersage für die maximale Druckanstiegsrate während der Systole, mit einem R² von 0,876 (p=0,005)“, fasst Saemann zusammen.

Ernst-Derra-Preis

Den nach dem deutschen Herzchirurgen benannten und mit 7500 Euro dotierten Ernst-Derra-Preis erhielt in diesem Jahr PD Dr. Mahmoud Diab, Geschäftsführender Oberarzt der Klinik für Herz- und Thoraxchirurgie, Universitätsklinikum Jena. Ausgezeichnet wurde seine Arbeit „Untersuchung zur Rolle von zirkulierenden Entzündungsmediatoren bei infektiöser Endokarditis und zum Einfluss von Endokarditis-induzierten Komorbiditäten auf das klinische Ergebnis“.

Die infektiöse Endokarditis (IE) ist eine schwerwiegende Erkrankung. Die hohe operative Letalität (10–20%) wird unter anderem auf einen Zytokinsturm im Rahmen der Operation bei Infektion zurückgeführt. Es ist jedoch bisher unklar, ob eine intraoperative Reduktion der Zytokine das klinische Ergebnis verbessert. „Wir führten eine prospektiv-randomisierte, multizentrische Studie (REMOVE) zur Rolle einer intraoperativen Hämoadsorption von Zytokinen bei IE durch“, kommentiert Diab.

„Die Studie wurde vom BMBF gefördert. Patientinnen und Patienten mit einer Indikation zur Herzoperation bei IE wurden in Gruppen mit oder ohne Hämoadsorption (CytoSorb® während der HLM) randomisiert. Der primäre Endpunkt wurde als die Differenz zwischen dem mittleren gesamten postoperativen SOFA(sequential organ failure assessment)-Score und dem präoperativen SOFA-Score definiert. Der SOFA-Score bewertet die Dysfunktion von sechs verschiedenen Organsystemen. Sekundäre Endpunkte waren 30-Tage-Sterblichkeit, Dauer der mechanischen Beatmung sowie die Dauer der Vasopressor- und Nierenersatztherapie. Der primäre Endpunkt, ΔSOFA, unterschied sich nicht zwischen den beiden Gruppen. Es gab auch keinen Unterschied in der Sterblichkeit oder den anderen Endpunkten. Die Wirksamkeit der Hämoadsorption während einer Endokarditis Operation konnte somit nicht nachgewiesen werden. Es traten jedoch auch keine Schäden auf.“

Werner-Klinner-Preis

Der Werner-Klinner-Preis wird für patientennahe wissenschaftliche Publikationen vergeben, die die chirurgische oder interdisziplinäre Behandlung angeborener Herzfehler bei Kindern und Jugendlichen zum Inhalt haben. In diesem Jahr verlieh die DGTHG gemeinsam mit der Gerald-Asamoah-Stiftung den Preis von 7500 Euro an Dr. Christoph H. H. Jaschinski, Wissenschaftlicher Koordinator der Sektion Kinderherzchirurgie des Universitätsklinikums Heidelberg, für seine Arbeit „Psychosocial Impact of Congenital Heart Diseases on Patients and Their Families: A Parent’s Perspective“.

„Derzeit überleben über 90 % der Patienten mit angeborenen Herzfehlern (CHD) bis ins Erwachsenenalter“, beschreibt Jaschinski. „Folglich sind die psychosozialen Auswirkungen auf Kinder und ihre Familien zunehmend wichtiger geworden.“ Ziel seiner Studie war es, die psychosozialen Auswirkungen aus Sicht der Eltern zu beurteilen und mögliche Prädiktoren zu identifizieren. Eingeschlossen wurden alle Eltern von Kindern, die in den Jahren 2010 und 2011 an der Klinik für Herz- und Thoraxchirurgie des Universitätsklinikums Heidelberg am offenen Herzen operiert wurden. Sie wurden eingeladen einen standardisierten Fragebogen auszufüllen. Abgefragt wurden die familiäre Belastung (Family Burden Questionnaire), die gesundheitsbezogene Lebensqualität (KidScreen-10), Entwicklungs-probleme (Five-to-Fifteen) und psychische Gesundheitsprobleme (Strength and Difficulties Questionnaire).

Jaschinski fasst die Ergebnisse zusammen: „Insgesamt haben 113 Familien die Fragebögen vollständig zurückgesendet (71,5 %). Der Aristotle-Basic-Complexity-Score und der STAT-2020-Score sagten die psychosozialen Auswirkungen nicht voraus, während die Anzahl der herzchirurgischen Eingriffe die psychosozialen Auswirkungen in allen Bereichen in dieser Studienkohorte signifikant vorhersagte. Wir schlussfolgern, dass diese Daten darauf hindeuten, dass die Anzahl der herzchirurgischen Eingriffe ein relevanter Prädiktor für die langfristigen psychosozialen Auswirkungen auf Familien mit CHD und ein potenzieller Anknüpfungspunkt für spezialisierte psychologische Unterstützung sein könnte. Bei der Einrichtung von Screening-Instrumenten oder Förderprogrammen muss die gesamte Familie berücksichtigt werden.“

Josef-Koncz-Preis

Den mit 5000 Euro dotierten Josef-Koncz-Preis verlieh die DGTHG gemeinsam mit Abbott Medical an Dr. Jessica Isabel Selig, Nachwuchsgruppenleiterin „Cardiac Tissue Engineering with Automated Bioreactor Systems“ an der Klinik für Herzchirurgie des Universitätsklinikums Düsseldorf, für ihre Arbeit „Crosstalk of Diabetic Conditions with Static Versus Dynamic Flow Environment – Impact on Aortic Valve Remodeling“.

Diabetes mellitus Typ 2 mit seinen adversen Effekten auf die Herzklappenmorphologie erlangte aufgrund seiner stetig steigenden Prävalenz in den letzten Jahren besondere Aufmerksamkeit in der Herzklappenforschung. Obwohl zahlreiche klinische Studien eine enge Assoziation von Diabetes und Aortenklappenstenose belegen, sind die zellulären Effekte noch unzureichend verstanden. Selig untersuchte den Einfluss von diabetischen Bedingungen wie Hyperinsulinämie und Hyperglykämie in intaktem Herzklappengewebe sowohl in einer statischen als auch einer dynamischen Kultivierungsumgebung. Dabei wurde die komplexe native Bewegung der Aortenklappe mit Hilfe eines softwaregesteuerten Bioreaktorsystems nachgeahmt, das den pulsatilen Fluss simuliert, und Kultivierungsparameter wie Temperatur, Sauerstoffgehalt und Druck auf der Klappe kontrolliert.

Die dynamische Kultivierungsumgebung führte im Vergleich zur statischen Kultivierung zu einer stärkeren Fibrose des Aortenklappengewebes. Die diabetischen Bedingungen beeinflussten die Expression von Differenzierungsmarkern und extrazellulären Matrixmolekülen, beides Anzeichen einer Degeneration, auf einer umgebungsabhängigen Weise. Zudem konnte nachgewiesen werden, dass Hyperinsulinämie und Hyperglykämie Insulinsignalwege in den Zellen des Gewebes beeinflussen und zu einer erworbenen Insulinresistenz führen. „Diese Erkenntnisse unterstreichen das komplexe Zusammenspiel von biomechanischen und metabolischen Faktoren bei der Initiierung und Progression der Aortenklappenstenose“, betont Selig.

Georg-Wilhelm-Rodewald-Preis

Den Georg-Wilhelm-Rodewald-Preis erhielt Dr. Tim Berger, Assistenzarzt in der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie am Universitätsklinikum Freiburg, für seine Arbeit „Composition of the surgical team in aortic arch surgery – a risk factor analysis“. Mit dem mit 2000 Euro dotierten Preis werden innovative Arbeiten gewürdigt, die sich mit der operativen und interventionellen Therapie von Patientinnen und Patienten mit Erkrankungen der thorakalen Aorta befassen.

Die Frozen-Elephant-Trunk-Technik ist mittlerweile eine weitverbreitete und somit gut etablierte Behandlungsmöglichkeit für verschiedene Patholgien des Aortenbogens. Diese Operationsmethode galt seit der Etablierung als sehr komplex und blieb dementsprechend nur erfahren Chirurginnen und Chirurgen vorbehalten. „Ziel dieser Studie war, den Einfluss der unterschiedlichen chirurgischen Expertise innerhalb des chirurgischen Teams zu analysieren und teamabhängige Risikofaktoren zu identifizieren“, erklärt Berger.

„Hierzu wurden alle Operateure und Assistenten der Operation in fünf verschiedene Erfahrungsstufen eingeteilt. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass ein kompletter Aortenbogenersatz in Frozen-Elephant-Technik sicher ist, unabhängig davon, ob der erfahrene Chirurg/die erfahrene Chirurgin die Prozedur assistiert oder selbst durchführt. Dennoch kann bei einem insgesamt weniger erfahrenen Team das Risiko für postoperative Komplikationen steigen. Darüber hinaus zeigten sich Hinweise, dass die Zusammensetzung von zwei gleichermaßen erfahrenen Chirurginnen und Chirurgen einem Team mit unterschiedlichen Erfahrungslevel hinsichtlich des postoperativen Outcomes unterlegen ist“, erläutert Berger.

Herzmedizinischer Förderpreis

Der Herzmedizinische Förderpreis der DGTHG geht in diesem Jahr an Dr. Linda Grefen, Assistenzärztin und Leiterin des Forschungslabors Tissue Engineering und kardiovaskuläre Medizintechnik am Klinikum der Universität München. Den mit 2500 Euro dotierten Preis erhält die Nachwuchswissenschaftlerin für Ihre Promotionsarbeit „In-vitro Evaluierung von Prozessierungsmethoden und Optimierung der Endothelialisierung von Perikardpatchen für die herzchirurgische Anwendung“.

Das Perikard hat einen breiten Anwendungsbereich in der kardiovaskulären Chirurgie, beispielweise als Biomaterial zur Rekonstruktion, als Gewebeersatz oder zur Herstellung von Herzklappenprothesen. Wegen seines tierischen Ursprungs bedarf es allerdings aufwändiger Prozessierungsmethoden, um als medizinisches Implantat zugelassen zu werden. Aufgrund der Verfügbarkeit und biomechanischer Eigenschaften, wird meist auf bovines Perikard zurückgegriffen.

„Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Evaluierung bereits etablierter und neu entwickelter Prozessierungsmethoden von Rinderperikard für die kardiovaskuläre Anwendung“, führt Grefen aus. „Hierbei wurde speziell die Fixierung des Gewebes mit Glutaraldehyd, die Dezellularisierung und ein neues Sterilisationsprotokoll nach erfolgter Dezellularisierung evaluiert. Als Kontrollgruppe galten industriell dezellularisierte und sterilisierte Rinder- und Pferdeperikardpatche. Die Proben wurden mittels Färbemethoden, biomechanischer Analysen, REM-Analysen und Sterilitätstestungen analysiert. Ebenso erfolgten Biokompatibilitätstestungen mit humanen Endothelzellen und zuletzt mikrofluidische Experimente zur dynamischen Re-Endothelialisierung der zuvor prozessierten Patche. Die Ergebnisse zeigten Vorteile dezellularisierter Perikardpatche, die erfolgreich sterilisiert werden konnten, sowie Pferdeperikard als mögliche Alternative zu Rinderperikard. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen vielversprechende Einsatzmöglichkeiten für dezellularisierte Perikardpatche, die durch dynamische Re-Endothelialisierung für den klinischen Alltag optimiert werden können. Allerdings untermauern sie auch die strenge Notwendigkeit einer Qualitätskontrolle bei der Auswahl des primären Biomaterials.“

Gefäßchirurgischer Forschungspreis

Der Gefäßchirurgische Forschungspreis, dotiert mit insgesamt 5000 Euro, ging in diesem Jahr an zwei Preisträgerinnen von der Klinik für Herzchirurgie am Universitätsklinikum Düsseldorf: Je 2500 Euro erhielten Dr. Kathrin Assmann für ihre Arbeit „A Role for Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Agonists in Counteracting the Degeneration of Cardiovascular Grafts“ und Dr. Agunda Chekhoeva für ihre Arbeit „Dichloroacetate inhibits the degeneration of decellularized cardiovascular implants“.

Von Assmann wurde hinsichtlich der Verlängerung der Haltbarkeit kardiovaskulärer Prothesen das anti-degenerative Potenzial von Pioglitazon, einem anti-inflammatorischen PPARγ-Agonisten mit protektiven Effekten auf Nativklappen, untersucht. In der prämierten Arbeit wurden kryokonservierte Aortenkonduits aus Sprague-Dawley-Ratten in die abdominelle Aorta von Wistar-Ratten implantiert. Die Hälfte der Wistar-Ratten erhielt eine perorale Pioglitazon-Behandlung. Nach vier oder 12 Wochen erfolgte die Auswertung. Hierbei konnte gezeigt werden, dass Pioglitazon inflammatorische Prozesse in den Prothesen signifikant reduziert. Ebenso waren Kalzifizierung und osteochondrogene Differenzierung der Aortenkonduits in der Pioglitazon-Gruppe signifikant geringer. Auch der hämodynamische Outcome zeigte sich signifikant besser. In einer weiteren Studie wurden Hypercholesterinämie und Adipositas durch eine hochkalorische Ernährung der Ratten induziert, und der Versuch analog zum ersten durchgeführt. Auch hier zeigten sich eine signifikant reduzierte Kalzifizierung der Aortenkonduits sowie ein signifikant verbesserter funktioneller Outcome in der Pioglitazon-Gruppe. Zusammengefasst zeigt die systemische Pioglitazon-Therapie einen signifikanten anti-degenerativen Effekt in kardiovaskulären Prothesen sowohl für einen regulären Metabolismus als auch für eine prodegenerative Stoffwechsellage mit Hypercholesterinämie und Adipositas.

Den Wirksamkeit von Dichloracetat (DCA) zur Verhinderung der Degeneration dezellularisierter kardiovaskulärer Implantate beschrieb Chekhoeva. Autologe Gefäße wie die Vena saphena und die A. thoracica interna bleiben die ideale Ressource, aber nicht alle Patienten verfügen über ausreichende oder gesunde autologe Transplantate für die Gefäßtransplantation. Tissue engineerte Gefäßprothesen, insbesondere dezellularisierte Implantate, stellen eine neue Quelle für Gefäßprothesen dar, die im Vergleich zu Transplantaten mit klinischem Standard eine verbesserte Lebensfähigkeit, Biokompatibilität und biologische Aktivität aufweisen können. Eine Hauptursache des Transplantatversagens ist die frühe Neointima-Hyperplasie, die hauptsächlich durch die Proliferation von Myofibroblasten verursacht wird und zu einer fortschreitenden in-vivo-Degeneration führt.

„In unserer Studie wurden dezellularisierte Aortentransplantate von Spenderratten mit Fibronektin beschichtet und in die infrarenale Aorta der Empfängerratten implantiert. Ratten in der experimentellen Gruppe erhielten DCA über Trinkwasser. Nach zwei und acht Wochen wurden die Transplantate explantiert und durch Histologie und Immunfluoreszenz untersucht. Die systemische DCA-Behandlung reduzierte die Neointima-Bildung bei dezellularisierten arteriellen Transplantaten und ermöglichte gleichzeitig eine schnelle Re-Endothelialisierung der Implantate. Darüber hinaus schützte DCA die Transplantate vor Verkalkung“, erläutert Chekhoeva die Forschungsergebnisse.

Hans-Georg-Borst-Preis

Dr. Nora Göbel, Oberärztin in der Abteilung für Herz- und Gefäßchirurgie am Robert-Bosch-Krankenhaus, Stuttgart, darf sich über den mit 1000 Euro dotierten Hans-Georg-Borst-Preis für besondere Forschungsleistung in der Herzmedizin freuen. Verliehen wurde ihr dieser für die Arbeit „Partial versus complete sternotomy for surgical aortic valve replacement – results of a multicentre study“.

Der minimalinvasive Aortenklappenersatz über eine partielle statt komplette Sternotomie ist bisher lediglich an spezialisierten Zentren etabliert. Die Datenlage zu Risiken und Vorteilen ist unklar. Anhand der Daten von insgesamt 2929 Patientinnen und Patienten, die zwischen 2016 und 2020 an neun deutschen nichtuniversitären Herzzentren einen operativen Ersatz ihrer Aortenklappe erhalten haben, wurden die Ergebnisse in Abhängigkeit des Zugangsweges – minimalinvasiv versus mediane Sternotomie – verglichen. Der kombinierte primäre Endpunkt aus Myokardinfarkt, Schlaganfall und Tod trat in der minimalinvasiv operierten Gruppe sowohl nach 30 Tagen (3,5% vs. 5,3%; p=0,02) als auch im 5-Jahres-Follow-up (12,7% vs. 16,7%; p=0,01) deutlich seltener auf. Diese Unterschiede waren jedoch nach dem Propensity-Score-Matching nicht mehr signifikant: nach 30 Tagen 3,9% vs. 5,4% (p=0,14), im 5-Jahres-Follow-up 9,9% vs. 11,3% (p=0,36). Bei den sekundären Endpunkten zeigte sich in der minimalinvasiven Gruppe ein häufigeres Auftreten eines akuten Nierenversagens (17,3% vs. 12,4%; p=0,005). Der durchschnittliche Aufenthalt auf der Intensivstation war jedoch kürzer (2,0 vs. 2,4 Tage; p=0,03), ein Dressler-Syndrom trat seltener auf (2,2% vs. 4,6%; p=0,006) und die Rate an Rehospitalisationen war deutlich geringer (16,2% vs. 26,4%: p<0,001). Keine Unterschiede gab es bei der Anzahl der Transfusionen, der Krankenhausaufenthaltsdauer und der Rate an Wundheilungsstörungen. Die Konversionsrate betrug 3,8%. „Somit ist der operative Aortenklappenersatz über eine partielle Sternotomie in dieser großen deutschen multizentrischen Studienkohorte genauso sicher wie im Standardverfahren, erzielt vergleichbare, potentiell vorteilhafte Ergebnisse und sollte daher weitere Verbreitung finden“, so die Einschätzung von Göbel.