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| Xenotransplantation 2008 | ||
| (erstellt am: 14.08.2008 - letzte Änderung:26.08.2008 - aufgerufen: 23898 Mal) | ||
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Einführung Unter einer Xenotransplantation versteht man die Verpflanzung von Zellen, Geweben oder Organen von einer Tierart auf eine andere, Menschen eingeschlossen. Arten unterscheiden sich anatomisch, in ihrem Stoffwechsel, im Aufbau ihrer Zellen und Gewebe und in ihrem Immunsystem (s. a. im Nephro-Lexikon unter Xenotransplantation 2007). Eine Organverpflanzung von einem Menschenaffen oder einem Schwein auf einen Menschen wäre also eine Xenotransplantation. Das Schwein wird genannt, weil sein Stoffwechsel viele Ähnlichkeiten mit dem des Menschen aufweist. Zudem nimmt man an, dass die Aufzucht von Schweinen als Organspender ethisch und zuchttechnisch weniger Probleme macht als zum Beispiel die Verwendung von Affen, die entwicklungsgeschichtlich mit dem Menschen eng verwandt sind. Hintergründe Man versucht schon seit vielen Jahren – seit circa 1960 -, das Problem der mangelnden Spenderorgane auf diese Weise zu lösen. In den USA warten 75 000 und in Deutschland ca. 12.000 Patienten auf ein Organ. Obwohl man auf dem Gebiet der Organtransplantation inzwischen sehr viel Erfahrungen mit dem Verständnis der Abstoßung, der Handhabung der Immunsuppression und der Technik der Transplantation gesammelt hat, ist damit eine artüberschreitende Verpflanzung noch lange nicht möglich. (s. a. im Nephro-Lexikon unter Immunsuppression). Die Problematik der verschiedenen Arten der Abstossung Ein schweres Problem ergibt sich aus dem Vorhandensein von natürlichen Antikörpern gegen artfremdes Gewebe, die nicht erst nach dem Kontakt mit dem fremden Gewebe vom Immunsystem gebildet werden, sondern schon vorher existieren. Sie bewirken in dem Augenblick, in dem das fremde Organ an die Blutversorgung angeschlossen wird, eine sofortige, so genannte „hyperakute“ Abstoßung mit Thombosierung (Gerinnung des Blutes in den Adern) der kleinen Gefäße. Bei Experimenten mit Organtransplantationen von Schweinen auf Menschenaffen konnte man dieses Problem beseitigen, indem man den Schweinen die Gewebseigenschaft, welche die Abstoßung auslöst, wegzüchtete. Zusätzlich wurden gentechnisch Stoffwechseleigenschaften „entfernt“. Trotzdem mussten vor der Organverpflanzung noch die Thymusdrüse (s. a. im Nephro-Lexikon), die Milz und spezielle Abwehrzellen entfernt, dazu noch der Thymus des Spendertieres auf den Empfänger übertragen und eine massive Immunsuppression angewandt werden, um die Organe über mehrere Monate funktionsfähig zu halten. Auch durch diese und weitere Maßnahmen konnten Abstoßungsreaktionen nicht vollständig unterbunden werden. Es gibt nämlich neben der oben beschriebenen hyperakuten Abstoßung noch drei weitere Abstoßungstypen. Sie werden durch das Immunsystem des Empfängers bewirkt, wenn dieses in Kontakt mit dem fremden Gewebe kommt. Lymphozyten und andere Immunzellen sowie Antikörper attackieren das transplantierte Organ. Um diese Reaktionen des Immunsystems zu verhindern, müssen rabiate Therapieformen angewendet werden. Diese können den Empfänger krank werden lassen oder auch seinen Tod verursachen. Wenn man zusammen mit dem transplantierten Organ gleichzeitig die Thymusdrüse und/ oder das Knochenmark des Spenders überträgt, kann man bei Tieren eine Toleranz erzeugen, was bedeutet, dass das Organ akzeptiert wird und eine Abstoßung nicht mehr stattfindet. Die Rolle der natürlichen Killerzellen Wenn die Aktivität der Lymphozyten (T- und B-Lymphozyten) durch die Therapie unterdrückt oder vermindert ist, bleibt immer noch das Problem der Aktivität der natürlichen Killerzellen. Diese gehören ebenfalls zum Arsenal der Immunabwehr. Sie reagieren nicht erst, wenn das Fremde, der Feind von anderen Zellen erkannt und gemeldet ist, sondern sie schlagen sofort zu, wenn etwas Fremdes auftaucht. Damit geben sie dem übrigen Immunsystem Zeit für länger dauernde Abwehrmaßnahmen (s. a. im Nephro-Lexikon Lymphozyten und Antikörper). Man kann inzwischen auch die Aktivität der natürlichen Killerzellen unterdrücken, aber dann besteht die Gefahr, dass deren Elan im Kampf gegen andere Feinde wie Viren oder Bakterien ebenfalls gehemmt wird. Die Aufgabe der Fresszellen Es gibt noch eine weitere sehr potente Abwehrtruppe, die Makrophagen (Fresszellen), die ebenfalls an der Zerstörung des Transplantats beteiligt sind und deren Aktivität auch unterdrückt werden muss. Man muss bei allen diesen zum Teil sehr ermutigenden Ergebnissen bedenken, dass es sich um Studien an und mit Tieren handelt, also Verpflanzung eines Organs von einem Schwein auf einen Affen. Bei aller Ähnlichkeit dieser Tiere mit dem Menschen müssen die gewonnenen Ergebnisse dann noch auf die besonderen Verhältnisse des menschlichen Stoffwechsels übertragen werden. Nicht immunologische Schädigung des Transplantats Neben der akuten Abstoßung eines Transplantates gibt es das große Problem der chronischen Schädigung, die wahrscheinlich gar keine durch das Immunsystem verursachte Abstoßung ist. Man vermutet, dass andere Mechanismen eine Rolle spielen wie zum Beispiel Störungen der Gerinnung, welche auf chemisch unterschiedlichen Gerinnungsfaktoren bei Spender und Empfänger beruhen und zu Gefäßverschlüssen führen. Unterschiede im Stoffwechsel Es gibt noch mehr Unterschiede im Stoffwechsel zwischen Schwein und Mensch, deren volle Bedeutung man aber noch nicht kennt. Zum Beispiel ist beim Menschen die Körpertemperatur niedriger, der Durchmesser der roten Blutkörperchen geringer und das Blut dünnflüssiger als bei Schweinen. Auch eine sehr komplizierte, hormonell gesteuerte Regulation des Blutdrucks, der Renin-Aldosteron-Angiotensin-Mechanismus, ist unterschiedlich (s. a. im Nephro-Lexikon unter Aldosteron). Man hat beobachtet, dass das Erythropoietin vom Schwein, ein Hormon, welches entscheidend ist für die Bildung roter Blutkörperchen, bei Affen nicht funktioniert, so dass diese Tiere nach der Transplantation eine schwere Blutarmut entwickeln (s . a. im Nephro-Lexikon unter Erythopoietin). Weitere Unterschiede finden sich bei der Regulierung des Calcium- und Phosphorstoffwechsel. Sicherheit der Organverpflanzung vom Tier auf den Menschen Virusübertragung Im Hinblick auf die Sicherheit einer Organtransplantation für den Empfänger sind so genannte endogene Viren ein großes Problem. Wie bei Menschen gibt es bei Tieren, so auch bei Schweinen, Virusinfektionen, deren Erreger nach dem Überstehen der Infektion im Organismus verbleiben und bei schlechter Abwehrlage erneut zu einer Erkrankung führen können. Ein typisches Beispiel ist die Windpockeninfektion. Das Windpockenvirus nistet sich in Ganglienzellen ein und kann Jahre später als Gürtelrose sehr schmerzhaft erneut in Erscheinung treten. Ein weitere chronische Infektion wird verursacht durch Herpes simplex -Viren, die sich durch Lippenbläschen unangenehm bemerkbar machen. Es gibt drei Typen von Schweineviren, die übertragen werden könnten. Mit allen kann man experimentell im Reagenzglas menschliche Zellen anstecken. Bis heute weiß man nicht, ob eine Übertragung auf lebendes Gewebe ebenfalls möglich ist. Allerdings ist bekannt, dass bestimmte Schweine keine Viren auf menschliche Zellen übertragen. Man weiß auch, dass Schweineviren mit Virustatika behandelt werden können, Virustatika sind Medikamente, mit denen man Virusinfektionen therapiert. Ob man mit diesem Wissen gefahrlos Organe vom Schwein auf den Menschen verpflanzen kann, bleibt ungewiss. Es ist auch ganz unklar, ob ein mit Schweineviren infizierter Empfängers andere Menschen anstecken könnte. Ausblick Sowohl die bisherige Transplantationspraxis als auch die oben geschilderten Experimente haben eine Fülle von Erkenntnissen für die Xenotransplantation gebracht. Im Juni 2007 wurde eine Vereinigung für die Xenotransplantation bei Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit) gegründet. Das Ziel ist, möglichst bald mit Inselzelltransplantationen beim Menschen zu beginnen (Inselzellen stammen aus der Bauchspeicheldrüse und produzieren Insulin). Vorausgegangen sind Berichte über Inselzelltransplantationen von Schweinen auf Menschenaffen, die für mehr als 100 Tage den Zuckerstoffwechsel normalisierten. Es fehlt noch die Genehmigung der FDA (Food and Drug Administration, die amerikanische Zulassungsbehörde für Medikamente). In einigen Ländern gibt es bereits Versuche, Xenotransplantationen durchzuführen, insbesondere Inselzellverpflanzungen. Wissenschaftliche Gesellschaften wie die Internationale Xenotransplantationsgesellschaft, der Europäische Rat und die WHO (Weltgesundheitsorganisation) empfehlen einstimmig, alle Aktivitäten auf dem Gebiet der Xenotransplantation zu veröffentlichen. Gleichzeitig wird empfohlen, alle Forschungen und praktischen Erprobungen auf diesem Gebiet im Rahmen internationaler Regelungen durchzuführen. Nicht zuletzt sollen bei der Xenotransplantation ethische Grundsätze beachtet werden. Gunther Warnecke, Hamburg (Internist) | ||
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Quelle: Kidney International (2008) 74, 14 – 21, www.dialyse-im-alstertal.de/Glossar/glossar/xenotransplantation.php (Nephro-Lexikon), Bundschuh, Schneeweiss, Bräuer/ Lexikon der Immunologie | ||
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