Der Einsatz der Herz-Lungen-Maschine bei Operationen zur Korrektur angeborener Herzfehler führt bei Säuglingen oder Kleinkindern oft zu bestimmten Entzündungsreaktionen.

Was genau sie auslöst und wie sie verhindert werden können, wollen DHZB-Kinderkardiologin Prof. Dr. med. Katharina Schmitt, Bio-Ingenieur Giang Tong Ph.D. und ihr Team herausfinden.

Durch den medizinischen Fortschritt in der Kinderherzmedizin ist es gelungen, die Sterblichkeit während und nach Operationen am offenen Herzen von Kindern mit einem angeborenen Herzfehler auf unter 10% zu reduzieren. Dadurch ist es jetzt von großem Forschungsinteresse, Folgeschäden, die den Krankheitsverlauf und den weiteren Lebensweg der Kinder beeinträchtigen können, zu untersuchen.

Hierbei legen wir in der vorliegenden Studie einen wissenschaftlichen Schwerpunkt auf sogenannte Biomarker-chemische Stoffe, die während der Operation im Körper freigesetzt werden.

Ein Biomarker ist ein Botenstoff, der im Blut unserer kleinen Patienten gemessen werden kann und durch eine bestimmte Reaktion im Körper, beispielsweise durch eine Entzündungsreaktion, ausgeschüttet wird.

Diese Entzündungsreaktion beobachten wir nach Kinderherzoperationen. Das Blut fließt während der Operation durch ein Schlauchsystem der Herz-Lungen-Maschine und die Immunzellen des Körpers werden aktiviert. Hierbei werden Biomarker als Botenstoffe freigesetzt. Durch die Messung dieser Stoffe können wir Hinweise bekommen, was im Körper der kleinen Patienten passiert.

Diese Erkenntnisse können dazu beitragen, langfristig die Behandlung und damit den klinischen Verlauf während und nach der Herzoperation zu optimieren. Somit sind Biomarker von großer Bedeutung für eine individualisierte Therapie unserer kleinen Patienten.

Im ersten Teil des Forschungsprojektes messen wir im Labor, wie menschliche Immunzellen auf die verschiedenen Einflüsse während einer Herzoperation reagieren. Hier ist eine mögliche Unterversorgung der Zellen und des Gewebes mit Sauerstoff zu nennen. Diese Unterversorgung kann Folgen für die Aktivierung des Immunsystems haben und hat damit eine hohe klinische Relevanz. Eine Aktivierung der Immunzellen ist ein wichtiger Bestandteil der Entzündungsreaktion.

Die Übertragung der Ergebnisse dieses präklinischen Forschungsteils in den klinischen Alltag ist im zweiten Teil dieses Projekts, im Rahmen einer klinischen Studie, geplant. Alle Patienten, die am offenen Herzen operiert werden, kommen für diese Studie in Frage.
Ziel ist es hierbei, eine möglichst repräsentative Patientengruppe zu erfassen.

Wir werden 80 Patienten einschließen und bei diesen Patienten Biomarker untersuchten, die wir im Blut der Patienten messen. Wir werden dann untersuchen, ob wir mit Hilfe dieser Biomarker Rückschlüsse auf den Krankheitsverlauf und mögliche Komplikationen während und nach der Operation ziehen können.

Ein besonders spannender Kandidat ist das CIRBP. Dies ist ein sogenanntes Kälteschockprotein. Je nachdem wo im Körper es sich genau befindet, ob in der Zelle oder außerhalb, kann es einen schützenden Effekt haben, oder auch einen Entzündungsprozess anregen.

In der Kinderherzchirurgie gibt es hierzu noch keine Studien, sodass wir sehr froh sind, diese sehr bedeutende Studie durch die Forschungsfinanzierung der Stiftung KinderHerz durchführen zu können. Nur mit dieser aufwendigen und zeitintensiven Grundlagenforschung und anschließender Erprobung in einer klinischen Studie können wir Antworten auf wichtige Fragen der Kinderherzchirurgie bekommen.

Unser Ziel ist die Verbesserung der Lebensqualität von Kindern mit einem angeborenen Herzfehler, indem wir Komplikationen während und nach der Operation am offenen Herzen reduzieren.