Eine defekte Herzklappe ist die zweith\u00e4ufigste Herzerkrankung. In den meisten F\u00e4llen ist die Aortenklappe verengt, aber auch die Mitralklappe ist oftmals betroffen. Prothesen erh\u00f6hen die Lebenserwartung der Erkrankten deutlich. Biologische Herzklappenprothesen haben zwar gegen\u00fcber mechanischen einige Vorteile, sie verkalken jedoch relativ schnell. Ihre Lebensdauer ist daher beschr\u00e4nkt. Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Keramische Technologien und Systeme IKTS versucht die Verkalkung durch eine neue chemische Vorbehandlung der Bioprothesen zu verhindern.<\/p>\n\n\n\n
Wenn eine Herzklappe nicht mehr richtig \u00f6ffnet und schlie\u00dft, muss sie oftmals durch ein k\u00fcnstliches Pendant ausgetauscht werden, schreibt Fraunhofer in einer Pressemeldung<\/a>. Der Trend geht zur biologischen Klappe, da der Patient keine blutverd\u00fcnnenden Medikamente wie Marcumar einnehmen muss. Mechanische Klappen hingegen erfordern die lebenslange Einnahme von Gerinnungshemmern. Der Nachteil der Bioprothesen die entweder aus Aortenklappen von Schweinen oder aus Herzbeutelgewebe von Rindern hergestellt werden: Sie halten in der Regel maximal 15 Jahre, da Verkalkung und Materialerm\u00fcdung die Funktionsf\u00e4higkeit der Klappensegel beeintr\u00e4chtigen. Kristallines Hydroxylapatit lagert sich an den Segeln ab und l\u00f6st die Verkalkung aus \u2013 Experten bezeichnen diesen Vorgang als Kalzifizierung. Mit neuen chemischen Vorbehandlungen wollen Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer IKTS die Verkalkung stoppen. Dabei arbeiten sie eng mit dem Institut f\u00fcr Angewandte Medizintechnik, Rheinisch-Westf\u00e4lische Technische Hochschule Aachen und dem im russischen Novosibirsk zusammen.<\/p>\n\n\n\n “Biologische Herzklappen halten durch eine spezielle Behandlung zwar viele Jahre, aber es kommt dennoch zu Verschlei\u00dferscheinungen, sodass diese Prothesen nach 10 bis 15 Jahren ausgetauscht werden m\u00fcssen”, sagt Dr. Natalia Beshchasna, Wissenschaftlerin am Fraunhofer IKTS. Durch die Ablagerung von Kalziumphosphatverbindungen werden die mechanischen Eigenschaften des Materials beeintr\u00e4chtigt. Die k\u00fcnstliche Klappe verengt sich, die Folge ist ein gest\u00f6rter Blutdurchfluss.<\/p>\n\n\n\n \u00dcblicherweise werden die Prothesen mit Glutaraldehyd vorbehandelt. Das h\u00e4ufig verwendete Fixationsmittel stabilisiert unter anderem das Kollagenger\u00fcst der Klappenprothese. Um den Kalzifizierungs- und Degenerationsprozess zu vermeiden oder zu verz\u00f6gern, nutzen Dr. Beshchasna und ihre Partner neue chemische Verbindungen. F\u00fcr die Versuche w\u00e4hlten sie Herzbeutelgewebe (Perikardgewebe) als Basismaterial und stabilisierten es mit Wirkstoffmolek\u00fclen. Im Gegensatz zur klassischen Vernetzung mit Glutaraldehyd setzten sie auf Diepoxid und Bisphosphonat. \u00bbGlutaraldehyd bindet gut an Kollagen, nicht jedoch an Elastin, das auch Bestandteil des Perikardgewebes ist. Daher sucht man nach Alternativen, wir haben uns f\u00fcr Diepoxid entschieden\u00ab, erkl\u00e4rt die Ingenieurin. Die Vernetzung erfolgte mit und ohne die Zugabe von Bisphosphonaten \u2013 Medikamenten, die in den Knochenstoffwechsel eingreifen und etwa zur Therapie von Osteoporose verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n Zun\u00e4chst wurden die Gewebeproben mit Glutaraldehyd, Diepoxid, Diepoxid plus Bisphosphonat, Diepoxid plus dem milden Konservierungsmittel Optiphen drei Wochen lang pr\u00e4pariert. Dadurch erhielten die Gewebeproben neue Eigenschaften. Anschlie\u00dfend wurde ein vierw\u00f6chiger Kalzifizierungstest durchgef\u00fchrt, um die Wirkung der genannten Pr\u00e4paration unter beschleunigten Konditionen im Labor zu testen. Der pH-Wert der L\u00f6sungen war gepuffert und entsprach dem des humanen Blutplasmas. Als n\u00e4chstes m\u00fcssen die erfolgversprechenden Ergebnisse in weiteren In-vitro- und In-vivo-Tests sowie in klinischen Experimenten best\u00e4tigt werden. “Bislang ist es nicht gelungen, eine ideale Klappenprothese zu konstruieren. Wir hoffen, diesem Ideal mit unserer neuen chemischen Vorbehandlung einen Schritt n\u00e4her zu kommen.”<\/p>\n","protected":false},"author":2084,"featured_media":316022,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":""},"categories":[36846],"tags":[125406,125409,125412,125415,125418,70988,125421,125424],"location":[],"internal_archives":[],"class_list":["post-316023","selected","type-selected","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-gesundheit-de","tag-fraunhofer-ikts-de","tag-fraunhofer-institut-fuer-keramische-technologien-de","tag-herzklappenprothesen-de","tag-ikts-de","tag-institut-fuer-angewandte-medizintechnik-de","tag-medtech-de","tag-meshalkin-national-medical-research-center-de","tag-rheinisch-westfaelische-technische-hochschule-aachen-de"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/ikts-preventing-calcification-of-bioprosthetic-heart-valves-pic-1-1.jpg","coauthors":[],"author_meta":{"author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/mauro-mereu\/","display_name":"Mauro Mereu"},"relative_dates":{"created":"Posted 5 years ago","modified":"Updated 5 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on November 2, 2021","modified":"Updated on November 2, 2021"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on November 2, 2021 1:44 pm","modified":"Updated on November 2, 2021 1:44 pm"},"featured_img_caption":"\u00a9 Fraunhofer IKTS","tax_additional":{"category":{"linked":["Gesundheit<\/a>"],"unlinked":["Gesundheit<\/span>"],"slug":"category","name":"Categories"},"post_tag":{"linked":["fraunhofer ikts<\/a>","fraunhofer-institut f\u00fcr keramische technologien<\/a>","herzklappenprothesen<\/a>","ikts<\/a>","Institut f\u00fcr Angewandte Medizintechnik<\/a>","medtech<\/a>","Meshalkin National Medical Research Center<\/a>","Rheinisch-Westf\u00e4lische Technische Hochschule Aachen<\/a>"],"unlinked":["fraunhofer ikts<\/span>","fraunhofer-institut f\u00fcr keramische technologien<\/span>","herzklappenprothesen<\/span>","ikts<\/span>","Institut f\u00fcr Angewandte Medizintechnik<\/span>","medtech<\/span>","Meshalkin National Medical Research Center<\/span>","Rheinisch-Westf\u00e4lische Technische Hochschule Aachen<\/span>"],"slug":"post_tag","name":"Tags"},"language":{"linked":["DE<\/a>"],"unlinked":["DE<\/span>"],"slug":"language","name":"Tags"},"post_translations":{"linked":["pll_618117ddb0a91<\/a>"],"unlinked":["pll_618117ddb0a91<\/span>"],"slug":"post_translations","name":""},"location":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"location","name":"Locations"},"internal_archives":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"internal_archives","name":"Internal Archives"}},"series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected\/316023","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/selected"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2084"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/316022"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=316023"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=316023"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=316023"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=316023"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=316023"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Gro\u00dfes Potenzial f\u00fcr Diepoxide und Bisphosphonate<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
“Wir haben insgesamt acht Herzklappen mit vier L\u00f6sungen unterschiedlich chemisch vorbehandelt und mit klassischen Verfahren wie Rasterelektronenmikroskopie, Raman-Spektroskopie und Mikrocomputertomographie analysiert, welche Gewebebehandlung am besten gegen die Langzeitkomplikation der Verkalkung wirkt”, sagt die Forscherin. Das Ergebnis des In-vitro-Tests: Diepoxide und Bisphosphonate sind aufgrund ihrer sehr guten Vernetzung des Gewebes eine vielversprechende Alternative zu Glutaraldehyd. Die Forschenden sehen gro\u00dfes Potenzial f\u00fcr diese kombinierte Behandlung. \u00bbHerzbeutelgewebe hat eine Neigung zur Bindung von Kalziumionen, die wiederum Phosphationen binden, was die Kalzifizierung des Herzklappenersatzes beg\u00fcnstigt. Diepoxide und Bisphosphonate k\u00f6nnen dieser Langzeitkomplikation entgegenwirken und die Reaktion zwischen Kalzium- und Phosphationen verhindern\u00ab, so Beshchasna.<\/p>\n\n\n\n