Antikörper können septisches Herzversagen verhindern

Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover sind im Tierversuch erfolgreich – Anwendung bald auch bei Menschen?

Ob Schwerverletzte nach einem Autounfall, Brandverletzte oder Patienten mit einer Lungenentzündung: Für diese Personengruppen kann eine Sepsis (Blutvergiftung) schnell tödlich enden. Die Blutvergiftung gehört zu den häufigsten Todesursachen in Deutschland, denn trotz aller intensivmedizinischen Maßnahmen sterben viele Patienten mit schwerer Sepsis an einem Multiorganversagen. Dr. Andreas Niederbichler aus der Abteilung für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) hat nun in Tierversuchen gezeigt, dass mit der Gabe eines eigens hergestellten, spezifischen anti-C5a-Antikörpers, der Tod durch septisches Herzversagen in vielen Fällen verhindert werden kann. „An diese erfolgversprechenden neuen experimentellen Ansätze zur Behandlung der sepsisinduzierten Herzschwäche, der so genannten Myokarddysfunktion, knüpfen wir natürlich große Erwartungen“, betont Professor Dr. Peter Vogt, Leiter der MHH-Abteilung für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, „denn mit herkömmlichen intensivmedizinischen Verfahren lässt sich dieses Problem bei unseren brandverletzten Patienten nicht lösen.“ Dr. Niederbichlers Arbeit, die er gemeinsam mit seinem Kollegen Dr. Marco Hoesel und einem Wissenschaftlerteam der University of Michigan (Ann Arbor, USA) erstellt hat, ist im „Journal of Experimental Medicine“ (J Exp Med. 2005, Dec 27, www.jem.org) veröffentlicht.

Bei der Ausbildung einer Sepsis spielt das so genannte Komplementsystem, ein Teil der angeborenen Immunabwehr, eine entscheidende Rolle. Zu diesem kaskadenartig aktivierten System gehören mehr als 30 Proteine im Blut. Einer dieser Mediatoren ist C5a, ein so genanntes Komplement Anaphylatoxin. Wird es übermäßig bei Sepsis oder Verbrennungsverletzungen gebildet, wird die Herzfunktion schwer geschädigt. In seinen Experimenten hat Dr. Niederbichler im Tiermodell eine definierte Blutvergiftung erzeugt. Dr. Niederbichler konnte nun als erster Forscher auf Einzelzellniveau nachweisen, dass während Stresssituationen die Rezeptoren für C5a auf einzelnen Herzmuskelzellen hochreguliert sind, die Zellen also besonders „empfänglich“ auf dieses Protein reagieren. Das Abwehrsystem der Tiere will die Eindringlinge bekämpfen, erzeugt daher große Mengen C5a. Doch damit setzt es auch seinen eigenen Organismus stark unter Druck, denn C5a beeinträchtigt die Kontraktionsfähigkeit der Herzmuskelzellen. Werden die Tiere nicht behandelt, sterben sie an Herzversagen.

Dr. Niederbichler konnte nachweisen, dass mit einem speziellen Antikörper die Wirkung von C5a am Herzen so weit blockiert werden kann, dass sich die Herzfunktion deutlich verbessert. Der Wissenschaftler hat auch positive Auswirkungen auf den Blutdruck festgestellt: Dieser blieb bei den behandelten Tieren auf normalem Niveau. Zum anderen konnte der Wissenschaftler die Auswirkungen auch direkt auf zellulärer Ebene nachweisen: Er stellte fest, dass die Kontraktionsfähigkeit der Sarkomere, der kleinsten funktionellen Muskeleinheiten, dank des Antikörpers zunimmt.

„Die anti-C5a-Therapie wirkt auf das Herz und könnte so auch die Durchblutung anderer Organe verbessern“, betont Dr. Niederbichler. Weitere Versuche an brandverletzten Tieren deuten auch auf eine verbesserte Mikrozirkulation hin, daher könnte bei Brandverletzten die Infektresistenz der Brandwunde und von Hauttransplantaten verbessert werden. Jetzt ist eine zweite experimentelle Serie mit brandverletzten Tieren geplant. „Danach wollen wir ein Pilotprojekt zur Behandlung von Menschen ins Auge fassen.“