Gel statt Schock
FAU-Forscher/-innen entwickeln Alternative zu Schrittmachern nach
Herzinfarkt
Ein injizierbares Gel könnte Herzschrittmacher überflüssig machen: Die von
Forschenden der Friedrich-Alexander-Universitä
und der Universität Bonn entwickelte Substanz sorgt dafür, dass
Narbengewebe des Herzens nach einem Infarkt elektrisch leitfähig wird und
die Herzmuskelzellen besser miteinander kommunizieren. Die Ergebnisse der
Studie wurden im renommierten Fachjournal Advanced Materials
veröffentlicht.*
Ein Herzinfarkt ist nicht nur akut lebensbedrohlich, er birgt auch
langfristig schwerwiegende Gesundheitsrisiken: 50 bis 60 Prozent der
Betroffenen sterben in der Folge am plötzlichen Herztod, ausgelöst durch
Herzrhythmusstörungen. „Das Problem sind die Narben, die bei einem
Herzinfarkt gebildet werden“, erklärt Felix B. Engel, Professor für
Experimentelle Nieren- und Kreislaufforschung an der FAU und am
Uniklinikum Erlangen. „Sie leiten elektrische Signale schlechter als
gesundes Gewebe, was dazu führt, dass die Herzmuskelzellen nicht mehr
effizient miteinander kommunizieren und zusammen im Rhythmus schlagen.“
Schocks gegen Kammerflimmern belasten Patient/-innen
Die bislang wirksamste Therapie zur Vorbeugung des plötzlichen Herztods
sind implantierbare Herzschrittmacher, sogenannte Cardioverter-
Defibrillatoren, kurz: ICDs. Diese Geräte erkennen Kammerflimmern und
geben einen energiereichen Schock an das Herz ab, um den normalen
Sinusrhythmus wiederherzustellen. Allerdings sind ICDs nicht in der Lage,
das Grundproblem, nämlich das Auftreten von Herzrhythmusstörungen, zu
verhindern. Zudem schädigt der häufige Einsatz von ICDs das Herz weiter,
die Schocks verursachen erheblichen psychischen Stress und beeinträchtigen
die Lebensqualität der Patientinnen und Patienten.
Gel hilft Herzzellen, wieder gemeinsam zu arbeiten
Auf der Suche nach Alternativen zu ICDs hat die Arbeitsgruppe von Felix
Engel in Zusammenarbeit mit Herzforscher/-innen der Universität Bonn sowie
Physiker/-innen und Werkstoffwissenschaftlern der FAU nun einen möglichen
neuen Ansatz gefunden: Das Team hat ein sogenanntes Hydrogel entwickelt,
das aus Kollagen als gut verträglicher Trägersubstanz und der elektrisch
leitenden Substanz PEDOT:PSS besteht. „Wir können dieses Gel direkt in das
Narbengewebe des Herzens injizieren“, sagt Dr. Kaveh Roshanbinfar,
Mitarbeiter der Engel-Gruppe und Erstautor der Studie. „Dadurch wird das
Gewebe gewissermaßen elektrifiziert und die Herzmuskelzellen können wieder
besser miteinander kommunizieren.“ Erste Versuche im Tiermodell haben
gezeigt, dass das Kollagen-PEDOT:PSS-Hydrogel erfolgreich vor Arrhythmien
und Kammerflimmern schützt und die energiereichen Schocks von ICDs damit
überflüssig machen könnte.
Noch ist umfangreiche Forschungsarbeit nötig, bis das Hydrogel in der
klinischen Praxis zum Einsatz kommen kann. Felix Engel: „Zum einen sind
die Narben nach einem Infarkt beim Menschen viel komplexer als
beispielsweise bei Mäusen. Zum anderen ist unklar, wie unser Immunsystem
auf das Hydrogel reagiert.“ Sind diese und ähnliche Fragen geklärt, könnte
das Kollagen-PEDOT:PSS-Hydrogel zunächst an Hochrisikopatient/-innen
getestet werden, die unter energiereichen Schocks der ICDs besonders
leiden.
* Direkt zur Studie: https://doi.org/10.1002/adma.2
