Groninger Forscher versuchen, Spenderorgane zu „aufbereiten“, um den wachsenden Organmangel zu lösen

Die beiden Schweinenieren wurden 24 Stunden gekühlt und mit Sauerstoff angereichert. Jetzt ist es an der Zeit, sie an die warme Perfusionsmaschine zu hängen.

Anne van Kessel, für NEMO Kennislink

„Ich werde jetzt ein Stück der Niere abschneiden“, sagt Medizinstudent Baran Ogurlu im chirurgischen Labor der UMC Groningen (UMCG). Auf einem mit weißer Gaze ausgekleideten Tablett liegen zwei gräuliche Schweinenieren. Die Nieren stammen aus dem Schlachthof und wären sonst weggeworfen worden. „Gestern Morgen habe ich sie abgeholt und mit einer Flüssigkeit von vier Grad gespült, damit das Blut des Schweins herauskam. Ich habe sie dann an diese Maschinen angeschlossen, die die Nieren auf zehn Grad kühlen und ihnen Sauerstoff geben, die sogenannte Kaltperfusion.“ Er zeigt auf zwei Styroporkühler mit einer Pumpe darin. “Sie sind seit genau 24 Stunden da drin.” Die Kälte hemmt den Stoffwechsel und somit bleibt das Organ gut.

Ogurlu schneidet vorsichtig mehrere Stücke von den Nieren ab. Sein Kommilitone Isa van Tricht legt sie auf ein Filterpapier. Auf die Biopsie wird ein Filterpapier gelegt, wonach Van Tricht die Stücke in flüssigem Stickstoff einfriert. Ogurlu: “Mit diesen Stücken führen wir eine Reihe von Analysen durch, um zu überprüfen, ob die Niere geschädigt ist.” Sie tun dies, um zu sehen, ob der nächste Schritt die Qualität der Niere verbessert.

Für diesen nächsten Schritt koppeln Ogurlu und Van Tricht die Nieren an zwei verschiedene Perfusionsmaschinen. „Eine Maschine erwärmt die Niere nach und nach auf 37 Grad. Die andere Maschine setzt die Niere dieser Temperatur direkt aus“, erklärt Ogurlu. Beide Geräte sind sogenannte normotherme Perfusionsgeräte: Sie halten das Organ auf der menschlichen Körpertemperatur.

Ogurlu und Van Tricht nehmen Biopsien der beiden Nieren, um die Qualität zu überprüfen.

Anne van Kessel, für NEMO Kennislink

Untersuchungen haben gezeigt, dass ein abrupter Temperatur- und Druckanstieg zu Organschäden führen kann. Ogurlu: „Die Idee ist, dass es besser für die Niere ist, wenn Sie es schrittweise tun. Ich schaue mir jetzt an, wie man das schrittweise machen sollte und teste deshalb drei verschiedene Heizraten. Heute machen wir so einen. Betrachten Sie es als ein Aufwärmen eines Spitzensportlers. Macht das Aufwärmen Sinn? Und wenn ja, wie sollte es aussehen?“

Abgelehnte Organe

Die Holländer werden älter und dicker. Dadurch steigt auch das Risiko für Krankheiten wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes. Diese Krankheiten und eine alternde Bevölkerung erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass Patienten eines Tages ein Spenderorgan benötigen. „Vor 50 Jahren stammten die meisten Spenderorgane von jungen Männern, die bei Verkehrsunfällen ums Leben kamen“, sagt Transplantationschirurg Cyril Moers. „Heute sind potenzielle Organspender älter und ein Drittel der Organe wird deshalb abgestoßen“, ergänzt Henri Leuvenink, Professor für experimentelle Transplantationschirurgie. Ein Herz eines alten Patienten wird oft abgelehnt, ebenso wie Organe von Erkrankten.

Die Frage ist, ob das richtig ist. In den letzten Wochen haben wir bei NEMO Kennislink Wege beschrieben, den Organmangel zu lösen, zum Beispiel mit Hilfe von tierischen Organen oder mit Hilfe von menschlichen Organen, die in Tieren wachsen. Doch laut den Forschern der UMCG geht es einfacher. Ihnen zufolge lässt sich viel gewinnen, wenn man genauer hinschaut, welche Organe für eine Transplantation geeignet sind, und abgestoßene Organe wiederaufbereitet.

„Eine Orgel ist so kostbar“, sagt Moers. “Es liegt mir sehr am Herzen, das missbilligen zu müssen.” Deshalb prüfen die Groninger, ob sie diese Einschätzung objektiver machen können, denn jetzt nimmt ein Transplantationschirurg diese Einschätzung visuell vor. Moers: „Das kann man zum Beispiel machen, indem man die Orgel zunächst an die Perfusionsmaschine hängt und ihre Leistung misst. Ein Organ eines 70-Jährigen mit einem gesunden Lebensstil kann besser sein als ein Organ eines 50-Jährigen mit einem sehr ungesunden Lebensstil.“ Die UMCG erhält regelmäßig abgelehnte Lebern, die andere Krankenhäuser nicht haben wollen. Manchmal ist das Organ nach einer Überprüfung am Perfusionsgerät noch für eine Transplantation geeignet. „Dank der Perfusion konnten wir bereits 40 % mehr Lebern transplantieren“, sagt Leuvenink.

Bestehen die abgestoßenen Organe den Extratest im UMCG nicht, gibt es vorerst keine andere Möglichkeit, als sie zu zerstören. Das wollen die Wissenschaftler in Zukunft ändern. Zum einen, indem sie die Inspektion noch genauer macht: Indem die Forscher zum Beispiel die gesamte Perfusionsanlage in einen MRT-Scanner legen, können die Forscher in die Niere schauen und feststellen, welche Teile gut oder weniger gut funktionieren. Andererseits wollen sie mit Experimenten herausfinden, ob sich Organe auf der kalten und/oder warmen Perfusionsmaschine erholen. Auch dies soll letztlich zu mehr Spenderorganen führen. Um das herauszufinden, untersuchen sie, wie die Schlachtorgane von Tieren auf die verschiedenen Schritte reagieren.

Die Niere befindet sich auf der warmen Perfusionsmaschine. Er pinkelt wirklich.

Anne van Kessel, für NEMO Kennislink

urinierendes Organ

„Siehst du, wie sich die Niere schon rosa färbt?“ fragt Ogurlu im Labor. Wir betrachten eine Niere in einem Behälter mit roter Flüssigkeit. „Das ist Kunstblut“, erklärt er. „Damit ist die Situation der im menschlichen Körper am ähnlichsten.“ Die Niere ist mit Schläuchen an eine Pumpe angeschlossen, die Sauerstoff und Nährstoffe durch das Organ drückt und Abfallstoffe abtransportiert. „Schau, er pinkelt wirklich“, sagt Ogurlu und zeigt auf die Flüssigkeit, die durch ein Röhrchen in eine Glasflasche gelangt. Es sieht aus wie Sirup. „Stündlich nehmen wir Blut- und Urinproben, um die Nierenfunktion zu bestimmen.“

Die Geräte, die Ogurlu verwendet, sind den Geräten, die bereits im Krankenhaus verwendet werden, sehr ähnlich. „Durch die Verwendung der gleichen Geräte im Labor wie in der Klinik ist die Forschung sehr translational“, erklärt Leuvenink. Damit lassen sich die Ergebnisse schon bald im Operationssaal einfach anwenden.

Lagerzeit verlängern

Nieren sowie Herz und Leber werden regelmäßig an Perfusionsgeräte gekoppelt. Aber es ist noch nicht klar, welche Form der Durchblutung den Organen am meisten nützt. Darüber hinaus untersuchen die Groninger Wissenschaftler, ob es sinnvoll ist, Medikamente oder Stammzellen während der Perfusion zu verabreichen und ob sie zu fettige Lebern entfetten können.

Diese Forschung findet auch an anderen Orten statt. Letztes Jahr Schweizer Forscher zeigten dass eine neue Maschine menschliche Lebern außerhalb des Körpers bis zu einer Woche am Leben erhalten und die Qualität der Leber verbessern könnte. Das von ihnen entwickelte System hielt die Leber auf 34 Grad und maß kontinuierlich die Blutzuckerkonzentration. Bei Bedarf wurde auch Insulin oder Glukagon injiziert. Eine Dialyseeinheit filterte die Abfallprodukte aus dem Blut und eine Pumpe pumpte fünfzehnmal pro Minute einen Ballon unter der Leber auf und hielt die Leber wie in einem Körper in Bewegung.

Das verwendete Perfusionsgerät ist dem Gerät, das Ärzte im Krankenhaus verwenden, sehr ähnlich.

Anne van Kessel, für NEMO Kennislink

Die Perfusion kann nicht nur zur Kontrolle oder Reparatur von Organen sinnvoll sein, sondern auch zur Verlängerung der Lagerzeit. Im Jahr 2019 haben amerikanische Wissenschaftler gezeigt, dass Super Cooling kann die Lagerzeit auf bis zu 27 Stunden verlängern. Eine Leber wird unter minus 4 Grad Celsius gehalten und dann an ein Kaltperfusionsgerät angeschlossen. „Durch diesen Zeitgewinn kann man zum Beispiel eine Operation von der Nacht auf den Morgen verschieben“, sagt Moers. „Chirurgen arbeiten jetzt oft nachts. Das hat Auswirkungen auf Ihre Gesundheit. Der Mensch ist nicht dazu gemacht, nachts zu arbeiten.“ Außerdem ist es sinnvoll, wenn mehrere Organe gleichzeitig zur Verfügung stehen, aber nicht genügend Operationssäle und OP-Teams vorhanden sind.

Vier Stunden, nachdem Ogurlu und Van Tricht die Nieren an die Maschinen angeschlossen haben, dürfen sie abgehen. Die Schüler nehmen noch einige Biopsien, um sie mit der Ausgangssituation zu vergleichen. Und dann ist es vorbei. Vorerst forschen sie mit Schlachtorganen. Van Tricht: “Wenn dies gut funktioniert, wollen wir mit abgelehnten menschlichen Organen weitermachen und hoffen, dies letztendlich auf alle Spenderorgane anwenden zu können.” Moers abschließend: „Natürlich wäre es toll, wenn das gelingen würde. Aber wir dürfen nicht vergessen, dass wir noch wenige Organspender haben. Nur wenige Personen sind mit einem „Ja“ im Spenderregister. Das ist das größte Problem. Wenn alle mit ‚ja‘ registriert wären, wäre diese Recherche nicht notwendig.“


Source: Kennislink by www.nemokennislink.nl.

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