Der Biologische Bypass

Erkrankungen des Herzkreislaufsystems, speziell die Arteriosklerose (Verengung der Gefäße) und ihre Folgen gehören zu den häufigsten Todesursachen in Deutschland. Herzinfarkt und Schlaganfall haben meist den akuten Verschluss einer Arterie zur Ursache. Engstellen oder Verschlüsse von Gefäßen können heute per Herzkatheter aufgeweitet oder mit einem Bypass überbrückt werden. Doch der Körper kann auch natürliche Bypässe bilden. Wissenschaftler arbeiten an einer Methode, mit der man diese Selbstheilungskräfte forcieren kann. Auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Angiologie (Gefäßmedizin), die vom 13. September an in Berlin stattfindet, werden die neuesten Ergebnisse dieser Forschungen vorgestellt.

Feine Gefäße entwickeln sich zum Ersatz für große Arterien

„Es gibt Patienten, die komplette Gefäßverschlüsse haben, aber davon nichts wissen, weil sie natürliche Bypässe gebildet haben“, sagt Priv. Doz. Dr. Ivo Buschmann, der zusammen mit Prof. Ferdinand Le Noble vom Max-Delbrück-Zentrum die Richard-Thoma-Laboratorien im Zentrum für Translationsforschung (ECRC) an der Berliner Charité leitet. „Wir beschäftigen uns damit, wie man die Entwicklung solcher biologischen Bypässe therapeutisch anstoßen kann.“ Zusammen mit dem von Dr. Buschmann gegründeten Arteriogenesis Competence Network (Art.Net.), einem internationalen Forschungsverbund von Wissenschaftlern aus Deutschland, der Schweiz und den USA , werden neue Therapieansätze und -verfahren in klinischen Pilotstudien erforscht.

Entdeckt wurde die Existenz biologischer Bypässe schon vor mehr als hundert Jahren bei Angiografien (Darstellung der Blutgefäße durch Röntgen) von Arteriosklerose-Patienten. Auf den Aufnahmen konnte man erkennen, dass die sogenannten Kollateralgefäße gewachsen waren. Dies sind feine Blutgefäße, die von Geburt an angelegt sind und parallel zu den großen Arterien verlaufen. „Man kann diesen Prozess mit dem Geschehen bei einem Stau auf der Autobahn vergleichen, wenn der Verkehr komplett von kleinen Umgehungsstraßen übernommen wird“, erläutert Dr. Buschmann. „Für einen biologischen Bypass haben sich die Kollateralgefäße so umgebaut, dass die Durchblutung im Herzen, im Gehirn oder in den Beinen weiterhin gewährleistet ist.“

Seit Jahren wird nach den Auslösern gefahndet, die Kollateralgefäße zum Wachsen bringen. Begonnen wurden die Forschungen von Prof. Wolfgang Schaper am Max-Planck-Institut in Bad Nauheim. Gemeinsam mit ihm setzte Dr. Buschmann die Arbeit an der Universität Freiburg und jetzt an der Berliner Charité fort. Die Wissenschaftler stellten fest, dass die zirkulierenden weißen Blutkörperchen, die sogenannten Monozyten, eine wichtige Rolle spielen. „Sie transportieren Wachstumsfaktoren in die Wände der Kollateralgefäße und beginnen dort den Umbau zu größeren Arterien“, so Dr. Buschmann. „Man kann diesen Prozess beschleunigen, indem man dem Körper solche Wachstumsfaktoren anbietet.“

Beschleunigter Blutfluss regt Gefäße zum Wachsen an

Um das arterielle Wachstum voranzubringen, sei jedoch vor allem auch eine gewisse Scherrate nötig, erläutert der Mediziner. Das heißt eine Beschleunigung des Blutflusses, durch die der Druck auf die Blutgefäße gesteigert wird. Die Scherrate kann z. B. durch intensives körperliches Training erhöht werden. Doch viele Arteriosklerose-Patienten sind aus unterschiedlichsten Gründen nicht in der Lage, regelmäßig zu trainieren. Für sie kommt als passives Training eine Behandlung mit der sogenannten Herzhose in Betracht (siehe rechts).

In einer Pilotstudie der Berliner Forschungsgruppe und des Art.Net. unter Leitung von Dr. Eva Buschmann in Zusammenarbeit mit dem Gefäßzentrum Berlin wurden 26 Patienten behandelt, die eine sogenannte stabile Herzkrankheit haben, also eine chronische Angina Pectoris, eine Verengung der Herzkranzgefäße, die bei Belastungen zu Herzschmerzen und einem Engegefühl in der Brust führt. Eine Gruppe wurde konventionell behandelt. Die anderen Patienten erhielten sieben Wochen lang an fünf Tagen pro Woche eine einstündige Behandlung mit der Herzhose. Bei allen Patienten wurde zu Beginn und zum Abschluss der Studie der Zustand der Kollateralarterien am Herzen untersucht. Die Ergebnisse bestätigten die Vermutungen der Forscher: „In der Gruppe mit dem Passiv-Training waren die biologischen Bypässe sehr viel besser gewachsen“, sagt Dr. Eva Buschmann. „Das führte sogar dazu, dass einige Patienten, die wir behandelt haben, anschließend keinen Herzkatheter mehr benötigten.“

Große Studie mit Herzpatienten geplant

Vorbereitet wird jetzt, in Zusammenarbeit mit Prof. Karl-Ludwig Schulte, Chefarzt am Gefäßzentrum Berlin, eine große Studie mit 400 Herzpatienten. Auch hier soll ein Teil die Behandlung mit der Herzhose erhalten und die andere Gruppe konventionell therapiert werden. Anschließend werden beide Gruppen verglichen, z.B. daraufhin, wie oft Patienten mit Beschwerden zum Arzt müssen, wie häufig jemand ins Krankenhaus überwiesen wird und wie der Medikamentenverbrauch ist.

Geplant sind zudem zwei weitere Studien mit jeweils 80 Patienten: Untersucht werden soll zum einen der Effekt der Behandlung mit der Herzhose bei Patienten, die durch Verengungen der Arterien, die das Gehirn versorgen, ein erhöhtes Schlaganfallrisiko haben. In der zweiten Studie geht es um Patienten mit einer peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (PAVK). Bei dem umgangssprachlich als Schaufensterkrankheit bezeichneten Leiden sind Arterien der Beine eingeengt. Das kann zu starken Schmerzen beim Laufen führen, so dass die Betroffenen keine längeren Strecken gehen können. Ein akuter Verschluss der betroffenen Arterien ist sehr schmerzhaft und kann lebensbedrohliche Folgen haben. Auch hier soll untersucht werden, ob das passive Training mit der Herzhose die Entwicklung der entsprechenden Kollateralarterien fördern kann.

Für die große Studie mit Gefäßpatienten sucht die Berliner Charité noch Teilnehmer. Interessenten mit einer stabilen Angina Pectoris oder einer Schaufensterkrankheit (PAVK) können sich per Mail melden unter ivo.buschmann@charite.de

Die Forschungserkenntnisse sollen später in ein umfassendes Vorsorge-Programm einfließen. Gespräche dazu gebe es bereits mit einigen Krankenkassen. „Unser Ziel ist eine umfassende präventive Therapie von unter Arteriosklerose leidenden Patienten z.T. mit zusätzlichem Bluthochdruck, Übergewicht und anderen Risikofaktoren. Diejenigen, die bereits Einengungen der Gefäße haben, müssen so behandelt werden, dass sie ihre Kollateralen ausbauen. Dann sind sie gut versorgt, wenn sie einmal einen kompletten Gefäßverschluss erleiden oder die Erkrankung an anderer Stelle voranschreitet“, sagt Dr. Ivo Buschmann. Denn die bereits vorhandene Arteriosklerose in den großen Gefäßen ist meist eine chronische Erkrankung und bildet sich häufig nicht zurück.

Für eine effektive Vorbeugung sei ein zeitlich begrenztes passives Training mit der Herzhose allerdings nicht ausreichend. „Gefäßpatienten müssen regelmäßig Schubspannung aufbauen, damit die biologischen Bypässe erhalten bleiben“, betont der Mediziner. Er strebt ein weitreichendes, individualisiertes Präventionsangebot an: „Wir wollen dahin kommen, dass wir jedem Patienten genau sagen können, welche Behandlungsdauer und -stärke mit der Herzhose, welches Training, welche Medikamente er braucht und worauf er bei der Ernährung achten sollte. Der Patient soll bei uns lernen, wie er sich auch selber präventiv behandeln kann.“