EU-finanzierte Studie für eine bessere Behandlung von Herzerkrankungen

EU-finanzierte Studie für eine bessere Behandlung von Herzerkrankungen

[Datum: 2011-07-15]
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Ein internationales Team von EU-finanzierten Wissenschaftlern hat eine neue niedrig-energetische Methode zur Behandlung von lebensbedrohlichem Herzflimmern, einem Zustand ungeordneter, elektrischer Erregung im Herzen, entwickelt.

Im Rahmen des Projekts EUTRIGTREAT („Identification and therapeutic targeting of common arrhythmia trigger mechanisms”), das in Höhe von 12 Mio. EUR aus dem Themenbereich „Gesundheit” des Siebten Rahmenprogramms (RP7) finanziert wird, arbeitete das Team aus Deutschland, Frankreich und den Vereinigten Staaten an der Reduzierung der Stromdosis für die Defibrillation, bei der das Herz des Patienten mit Vorhofflimmern einen elektrischen Impuls erhält.

Bei der herkömmlichen Defibrillation wird mit einem starken elektrischen Puls, der oft schmerzhaft ist und das umliegende Gewebe schädigen kann, das Herz zurück in den gewohnten Takt gebracht. Die neue, von den Forschern entwickelte Technik trägt das Kürzel „LEAP” (Low-Energy Anti-fibrillation Pacing): bei dieser sogenannten Niedrig-Energie-Defibrillation wird mithilfe eines Herzkatheters eine Abfolge von fünf vergleichsweise schwachen elektrischen Pulsen im Herzen erzeugt. Wenige Sekunden später schlägt das Herz wieder regelmäßig, wobei diese Methode im Vergleich zur herkömmlichen Defibrillation 84% weniger Pulsenergie benötigt.

In einem gesunden Herzen breiten sich elektrische Impulse regelmäßig und geordnet entlang des Herzmuskels aus, wodurch Herzkammern und Vorhöfe sich zusammenziehen und wieder erschlaffen. Bei Menschen, die unter Herzrhythmusstörungen leiden, kann es dazu kommen, dass sich die elektrischen Signale chaotisch in spiralförmigen Wellen im Herzen ausbreiten. Dadurch wird der regelmäßige Herzschlag unterbunden und eine angemessene Versorgung des Körpers mit Blut verhindert.

In einem Artikel für die Zeitschrift Nature erklären die Wissenschaftler, welche Implikationen diese Forschungsergebnisse für die Entwicklung einer schmerzlosen Therapie bei lebensbedrohlichem Herzflimmern haben.

Obwohl beide Verfahren auf den ersten Blick ähnlich funktionieren, lösen sie innerhalb des Herzens völlig verschiedene Prozesse aus. Der klassische Defibrillator legt auf einen Schlag alle Zellen des Organs gleichzeitig lahm, indem für einen kurzen Moment alle elektrischen Signale durch einen schmerzhaften potenziell schädlichen hochenergetischen Schock unterbunden werden, als würde man etwa einen Computer kurz aus- und wieder einschalten. LEAP synchronisiert das Gewebe hingegen Schritt für Schritt.

Natürliche Inhomogenitäten im Herzen wie etwa Fettgewebe, Blutgefäße oder Bindegewebe können als Ausgangspunkte für geordnete Wellen herhalten, wie die Wissenschaftler in Experimenten und Simulationen im Rahmen der Studie zeigen konnten. Schwache elektrische Signale reichen aus, um die Zellen an diesen Stellen anzuregen, da mit jedem zusätzlichen Puls mehr Inhomogenitäten aktiviert und so die chaotischen Wellen nach und nach verdrängt werden.

„Die Heterogenitäten wirken als kleine Steuereinheiten, die – einmal aktiviert – das gesamte Organ umprogrammieren können”, kommentiert Valentin Krinsky, einer der Forscher vom Institut Non-Linéaire de Nice.

In Europa und den Vereinigten Staaten leiden mehr als 10 Millionen Menschen an Vorhofflimmern, der häufigsten Form von Herzrhythmusstörungen. Diese Forschungsergebnisse könnten sich auch auf die Defibrillation von Kammerflimmern übertragen lassen, einer lebensbedrohlichen Rhythmusstörung, die durch einen internen oder externen Defibrillator beendet werden kann.

„Die Niedrig-Energie-Defibrillation [LEAP] ist eine bahnbrechende Entwicklung und ein hervorragendes Beispiel einer erfolgreichen Kooperation zwischen Grundlagenwissenschaftlern und Klinikern mit unmittelbarer Bedeutung für die Entwicklung neuer Therapieverfahren”, sagt Markus Zabel von der Universitätsmedizin Göttingen, der ebenfalls an der Studie teilnahm.

EUTRIGTREAT besteht aus einem Konsortium mit 15 Partnern aus Belgien, Deutschland, Frankreich, Griechenland, Italien, den Niederlanden, der Schweiz, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten. Das übergeordnete Ziel dieser Forschung ist ein besseres Verständnis von Rhythmusstörungen auslösenden Mechanismen und den damit assoziierten Risiko-Biomarkern. Dieses Wissen wird dazu beitragen, dem plötzlichen Herztod vorzubeugen und Patienten mit einem erhöhten Risiko zu behandeln.

Weitere Informationen unter:

EUTRIGTREAT:
http://www.eutrigtreat.eu

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation
http://www.ds.mpg.de/english/research/index.php

Kategorie: Projektergebnisse
Informationsquelle: Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation
Referenz: Stefan Luther, S., et al. (2011) Low-energy Control of Electrical Turbulence in the Heart. Nature. DOI: 10.1038/nature10216.
Thematischer Indexkode: Biowissenschaften; Medizin, Gesundheit; Wissenschaftliche Forschung; Koordinierung, Zusammenarbeit

RCN: 33629

http://cordis.europa.eu/

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#2017 vorhofflimmern niedrigenergie defibrillation

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