Kardiotechnik

Trotz der in den letzten Jahren entwickelten minimalinvasiven Verfahren in der Herzchirurgie kann ein Großteil der am Herzen und den thorakalen Gefäßen vorzunehmenden Eingriffe nur mit Hilfe der Herz-Lungen-Maschine durchgeführt werden. Die Anwendung der Herz-Lungen-Maschine selbst aber führt zu einer Vielzahl pathophysiologischer Veränderungen im Organismus. Im Einzelnen kommt es zur Aktivierung der zellulären und humoralen Blutbestandteile (Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten), der Kaskadensysteme (Gerinnungssystem, Komplementsystem, Interleukine/Zytokine) und der endokrinen Systeme.

Der Kontakt der humoralen Blutbestandteile mit den Fremdkörperoberflächen der Herz-Lungen-Maschine führt in Verbindung mit der Aktivierung der zellulären Blutbestandteile zu einer sogenannten Ganzkörperentzündungsreaktion ("whole body inflammatory response"). In einer prospektiven Studie wurden die Veränderungen des Zytokinmusters nach elektiven Bypassoperationen mittels extrakorporaler Zirkulation untersucht. Ein Abfall des Interleukin 2 (antiinflammatorisches Zytokin) während extrakorporaler Zirkulation und ein Anstieg des proinflammatorischen Interleukin 6 sowie des Tumornekrosefaktors Alpha nach Beendigung der Herz-Lungen-Maschine konnten nachgewiesen werden. Die Aktivierung proinflammatorischer Zytokine hat negative Auswirkungen auf die Pumpfunktion und Kontraktilität des Herzens. In einer weiteren Studie konnte gezeigt werden, daß Immunozyten (Granulozyten und Monozyten) aktiviert werden durch Plasma von Patienten, die unter Anwendung der extrakorporalen Zirkulation operiert wurden. Durch die Zugabe von Aprotinin zum Plasma dieser Patienten konnte die Aktivierung der Immunozyten minimiert werden. Diese Ergebnisse zeigen, daß der proinflammatorische Wirkung der extrakorporalen Zirkulation durch Aprotinin entgegengewirkt werden kann.

Neben der medikamentösen Beeinflussung der Entzündungsreaktion nach extrakorporaler Zirkulation könnte auch die Form der extrakorporalen Zirkulation zu einer Minimierung der Entzündungsreaktion führen. Zur Zeit wird deshalb eine Studie in unserer Klinik durchgeführt, die den Einfluß unterschiedlicher Antriebsformen der Herz-Lunge-Maschine (Rollerpumpenantrieb versus verschiedener Zentrifugalpumpenantriebe) auf die Aktivierung von Zytokinen untersucht.

Drittmittelgeber:

Eigemitel der Klinik, Drittmittel

Beteiligte Wissenschaftler:

PD Dr. J. Rötker, PD Dr. R. Soeparwata