Medizin Hülle für Herzschrittmacher senkt Risiken

Forschende der ETH und der Empa haben eine Schutzhülle für Herzschrittmacher aus Zellulose entwickelt. Sie verringert die Bildung von Bindegewebe rund um das Implantat und damit auch das Risiko für Komplikationen.

Die neu entwickelte Schutzhülle hat sich bereits in Tierversuchen mit Schweinen bewährt, berichten die Forschenden um Aldo Ferrari von der ETH Zürich und der Forschungsanstalt Empa im Fachblatt «Biomaterials». Tatsächlich bildete sich deutlich weniger Bindegewebe rund um das Implantat. Als nächstes sollen Versuche bei Patienten folgen, schrieb die ETH in einer Mitteilung vom Donnerstag.

Die Lebensdauer der Batterie in Herzschrittmacher liegt bei etwa fünf Jahren. Spätestens dann muss das Implantat ausgetauscht werden. Hat sich bis dahin zu viel Bindegewebe darum herum gebildet, verkompliziere dies den Eingriff, erklärte Ferrari gemäss der Mitteilung. Chirurgin oder Chirurg müssen dann das Bindegewebe erst aufschneiden und entfernen. Das verlängere die Operation, was auch das Risiko für Komplikationen wie Infektionen erhöhe.

Struktur wie Bienenwaben

Die Schutzhülle besteht aus einer Zellulosemembran, die eine spezielle Oberflächenstruktur besitzt: Wegen dieser kann sich weniger Bindegewebe bilden als auf der sonst glatten Metalloberfläche des Implantats.

Die Zellulose selbst bildet eine faserartige Struktur, auf der sich weniger gut Proteine ablagern können. Dies sei der erste Schritt bei der Bildung von Bindegewebe, erklärte Studienerstautor Francesco Robotti von der ETH. Ausserdem prägten die Forschenden wabenartige Vertiefungen von zehn Mikrometern Durchmesser in die Oberfläche. «Diese Vertiefungen erschweren, dass sich bindegewebebildende Zellen darauf niederlassen können», so Robotti.

Vielversprechende Ergebnisse

Um dies in einem Organismus nachzuweisen und die Verträglichkeit der Membran zu prüfen, setzten die Forschenden je zwei Herzschrittmacher in Schweine ein. Einer davon war mit der Membran umhüllt, der andere nicht.

Nach einem Jahr zogen die Wissenschaftler Bilanz: Zum einen stiess der Körper der Schweine die Membran nicht ab, zum anderen bildete sich um das Implantat mit Schutzhülle deutlich weniger Bindegewebe. Demnach war es im Schnitt nur ein Drittel so dick wie um den nicht umhüllten Herzschrittmacher.

Nach den vielversprechenden Resultaten aus den Tierversuchen wollen die Forschenden nun die Genehmigung für klinische Studien bei Menschen beantragen. Geplant seien diese für das kommende Jahr in drei grossen Herzzentren in Deutschland. Die Membran selbst ist bereits patentiert und ein ETH-Spin-Off namens Hylomorph arbeitet an der Kommerzialisierung.