Ein Verfahren, das Schäden an Zellen repariert, nachdem das Herz aufgehört hat, Blut zu pumpen, könnte zu mehr Organtransplantationen führen. Nicht nur das, sondern auch die besten Behandlungen für Herzinfarkte und Schlaganfälle. Eines Tages könnte es sogar das Leben von Menschen retten, die bis heute als tot gelten würden.
Das Methodenteam hat die Methode nur an Schweinen getestet. Dabei wird ein Tier an eine Pumpe angeschlossen, die seinen Körper mit einem künstlichen Blutersatzmittel perfundiert, das Sauerstoff und eine Mischung aus anderen Chemikalien enthält, um den Zelltod zu verhindern und Reparaturprozesse zu fördern.
„Wir haben gezeigt, dass Zellen nicht so schnell sterben, wie wir dachten, was neue Interventionsmöglichkeiten eröffnet. Wir können Zellen dazu bringen, nicht zu sterben“, sagt er. Zvonimir Vrselja der Yale School of Medicine.
Derzeit können Menschen, deren Herz zusammenbricht, verlinkt werden Herz-Lungen-Maschinen, die das Blut mit Sauerstoff anreichern, Kohlendioxid entfernen und es zurück in den Körper pumpen.
Aber wenn das Herz einer Person stoppt, während sie aus einem Krankenhaus entlassen wird, verschlechtern sich ihre Zellen und Organe aufgrund von Sauerstoffmangel schnell. Seine Überlebenschancen sinken. Das Blut wird durch die Ansammlung von CO2 saurer und viele Schadstoffe werden freigesetzt.
Kunstblut, eine neue Perspektive
Das neue System namens OrganEx (wir haben es kurz vorgestellt in diesem Beitrag), verdünnt das Blut des Tieres im Verhältnis 1 zu 1 mit einem sauerstofftragenden künstlichen Blutersatz, hat den richtigen Säuregehalt und die richtigen Mengen an Elektrolyten und anderen Biochemikalien. Zusätzlich werden der Verbindung 13 Medikamente zugesetzt.
Dies sind bestehende oder experimentelle Medikamente. Dazu gehören Verbindungen, die das Blut verdünnen, um zu verhindern, dass kleine Blutgefäße durch Gerinnsel blockiert werden, Medikamente, die einen Zelltodprozess namens Nekroptose blockieren, und andere, die entzündungshemmende Wirkungen haben.
Der Blutersatzstoff ist auch deshalb eine ungewöhnliche Verbindung, weil er keine roten Blutkörperchen enthält, die normalerweise Sauerstoff an ein Protein namens Hämoglobin gebunden transportieren. Stattdessen enthält die Flüssigkeit eine Verbindung namens Hemopure, eine Form von Hämoglobin, die aus Kuhblut gewonnen wird.
2019 berichteten Vrselja und ihr Team, dass ihr System dazu in der Lage sei Anzeichen von Zelltod umkehren, wenn sie mit Schweinegehirnen verbunden sind, vier Stunden nach ihrer Enthauptung. In der neuesten Studie wollten wir sehen, ob die Flüssigkeit dazu beitragen kann, die Schäden umzukehren, die nach dem Tod in anderen Organen auftreten. Deshalb wurde es an ganzen Körpern getestet.
Das Verfahren
Die Schweine wurden mit einer Vollnarkose eingeschläfert und erhielten Beatmungsgeräte, um die Atmung zu kontrollieren. Dann wurden ihre Herzen elektrisch gestoppt und die Ventilatoren abgeschaltet, an welchem Punkt sie als normalerweise tot angesehen würden.
Nach einer Stunde begannen die Behandlungen mit dem Versuch, die Zellfunktion wiederherzustellen. Sechs Schweine wurden an das OrganEx-System und sechs weitere zum Vergleich an eine normale Herz-Lungen-Maschine angeschlossen, wobei die Körpertemperatur beider Gruppen auf 28 °C gesenkt wurde, um Schäden zu reduzieren. Außerdem gab es drei weitere Kontrollgruppen, in denen die Tiere keine Behandlung erhielten.
Nach 6 Stunden wurde das Ausmaß des Blutflusses durch Injektion eines Farbstoffs und Scannen der Tiere gemessen. Schweine, die sich der OrganEx-Behandlung unterzogen, hatten einen besseren Blutfluss zu den Organen als Tiere, die einer Herz-Lungen-Maschine unterzogen wurden, bei der viele der kleineren Blutgefäße kollabiert waren.
Tests an tierischen Zellen und Gewebeproben zeigten, dass die mit OrganEx behandelten Patienten eine geringere Zellsterblichkeit aufwiesen. Nochmals: Sie hatten die Funktion der Zellen wiederhergestellt, basierend auf Maßnahmen wie der Menge an Glukose, die sie metabolisieren konnten.
Künstliches Blut: Wird es für menschliche Transplantationen verwendet?
Dem Team zufolge könnte der erste praktische Nutzen des Systems darin bestehen, Organe, die für Transplantationen bestimmt sind, länger gesund zu halten. Auf diese Weise können sie längere Zeit zwischen verstorbenen Spendern und den Menschen transportiert werden, die sie benötigen.
Peter Freund Die University of Oxford sagt, die ersten Ergebnisse seien vielversprechend. Der beste Weg, um die Gesundheit der Organe von Tieren zu beurteilen, wäre jedoch, sie in ein anderes Tier zu transplantieren. „Nur so kann man sehen, ob sie funktionieren“, sagt er.
Das System könnte auch verwendet werden, um Menschen zu helfen, die einen Herzinfarkt oder Schlaganfall erlitten haben – wenn die Blutversorgung des Herzens oder des Gehirns reduziert ist – indem eines dieser Organe mit der heilenden Flüssigkeit perfundiert wird. "Wenn er ein Organ wiederbeleben kann, das eine normalerweise tödliche Verletzung erlitten hat, dann wird es möglicherweise sehr aufregend", sagt Friend.
Suche nach einem Weg, dem Tod zu entkommen
Stefan Latham, ein Ethiker der Yale University, der im Forschungsteam tätig war, argumentiert, dass die Aussicht, „den Tod rückgängig zu machen“ – zum Beispiel jemanden irgendwann zu behandeln, nachdem sein Herz aufgrund des Ertrinkens stehen geblieben ist – noch weit in der Zukunft liegt.
„Es wären noch viele Versuche nötig“, sagt der Experte. „Das Perfusat müsste an einen menschlichen Körper angepasst werden. Und man müsste darüber nachdenken, in welchen Zustand ein Mensch zurückgebracht werden würde furchtbare Sache."
