Zu transplantierende vorgeschädigte Lungen an den Schweinekreislauf angeschl

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Geschädigte menschliche Lungen durch Anschluss an ein Schwein zur Transplantation wiederbelebt

Gespendete Lungen, die zu geschädigt sind, um für Transplantationen verwendet zu werden, wurden wiederbelebt, nachdem sie an die Blutversorgung eines lebenden Schweins angeschlossen wurden. Die Technik könnte die Zahl der für eine Transplantation zur Verfügung stehenden Lungen potenziell verdreifachen, sagen die Forscher, die hinter dieser Arbeit stehen.

Sobald jemand stirbt, beginnen sich seine Lungen zu verschlechtern. Wenn sich die Person entschieden hat, ihre Lunge zu spenden, geht es darum, die Organe so schnell wie möglich zu einem Empfänger zu bringen. "Die Lunge ist sehr empfindlich", sagt James Fildes von der Universität von Manchester, Grossbritannien, der an der Arbeit nicht beteiligt war. "Sie ist eines der am schwierigsten zu erhaltenden Organe".

Die meisten gespendeten Lungen befinden sich nur für einige Stunden ausserhalb des Körpers. Aber selbst dann hat sich der Zustand der meisten so weit verschlechtert, dass sie nicht mehr sicher für eine Transplantation verwendet werden können. Nur etwa 28 Prozent der gespendeten Lungen erfüllen die Kriterien für eine Transplantation in den USA, so die American Lung Association.

Ärzte können versuchen, geschädigte Lungen mit Hilfe von Ex-vivo-Lungenperfusionsgeräten (EVLP), die sauerstoffhaltige Luft und Flüssigkeit durch die Lungen pumpen, zu "rekonditionieren", aber selbst dann scheitern viele, sagt Gordana Vunjak-Novakovic von der Columbia University in New York.
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Vunjak-Novakovic und ihre Kollegen fragten sich, ob die Lunge nicht besser arbeiten könnte, wenn sie mit einem lebenden Körper verbunden wäre, mit anderen Arbeitsorganen, die Nährstoffe liefern und Schadstoffe entfernen könnten.

Um dies herauszufinden, erhielt das Team Lungen, die zur Transplantation abgestoßen worden waren, von sechs menschlichen Spendern, sowohl von einzelnen Lungen als auch von Paaren. Eine Lunge hatte selbst nach 5 Stunden auf einem EVLP-Gerät versagt und war etwa 24 Stunden ausserhalb des Körpers gewesen, bevor das Team sie erhielt.

Das Team schloss jede Lunge für 24 Stunden an das Kreislaufsystem eines betäubten Schweins an, wobei Schläuche die Blutgefässe der menschlichen Lunge aus den Blutgefässen im Hals des Schweins speisten. Gleichzeitig wurde die Lunge über ein Beatmungsgerät mit Luft gepumpt. Immunsuppressive Medikamente, die verhindern, dass "fremdes" Gewebe vom Immunsystem abgestoßen wird, wurden dem Kreislaufsystem zugeführt, wodurch sowohl das Schwein als auch die menschliche Lunge infiltriert wurden.

Die bisherige Forschung von Vunjak-Novakovic hat gezeigt, dass das Verfahren bei den Schweinen keine dauerhaften Auswirkungen zu haben scheint. In einem früheren Experiment waren die Schweine in der Lage, sich zu bewegen, mit Spielzeug zu spielen und zu füttern, während sie an ein Gerät angeschlossen waren, das zur Unterstützung der Lungen von anderen Schweinen verwendet wurde, sagt sie.

Vor der Behandlung wiesen alle Lungen viele weisse Bereiche auf, was darauf hindeutet, dass das Gewebe abstarb und man nicht davon ausging, dass sie in der Lage waren, genügend Sauerstoff ins Blut zu bringen.

Aber nach 24 Stunden, in denen sie mit den Schweinen verbunden waren, sehen die Lungen verändert aus. Vunjak-Novakovic und ihre Kollegen führten eine Reihe von Tests an den Lungen durch und stellten fest, dass sich die Zellen, die Gewebestruktur und die Fähigkeit, Sauerstoff zu liefern, deutlich verbessert hatten.

Sogar die Lunge, die sich fast zwei Tage lang außerhalb des Körpers befunden hatte, schien sich erholt zu haben. "Das ist bemerkenswert", sagt Fildes. "Meine Erwartung wäre, dass diese Lunge zerstört wird, aber in Wirklichkeit sieht es überhaupt nicht danach aus.
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"Sie sind nicht 100 Prozent normal, aber sie sind nahe genug", sagt Vunjak-Novakovic. Theoretisch sahen die Lungen gesund genug aus, um für eine Transplantation als akzeptabel zu gelten, aber sie möchte das Experiment mit viel mehr Lungen wiederholen, bevor sie den Menschen behandelte Lungen implantiert.

Vunjak-Novakovic plant auch die Verwendung von Schweinen medizinischer Qualität, von denen die Forscher sicher sein können, dass sie keine potenziell schädlichen Krankheitserreger enthalten, die auf Menschen übertragen werden könnten. Das bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass die Lungen völlig frei von Schweinezellen sein werden. In der aktuellen Studie wurde festgestellt, dass die Lungen weiße Blutkörperchen von Schweinen enthalten - Zellen, die bei einem Lungenempfänger eine Immunreaktion auslösen könnten, warnt Fildes.

Letztendlich hofft Vunjak-Novakovic, dass ein potenzieller Lungenempfänger seine eigene Blutversorgung nutzen könnte, um die gespendeten Lungen, die er erhalten wird, wieder zu beleben. Es ist unwahrscheinlich, dass der Ansatz die am schwersten geschädigten Lungen retten wird, aber "wenn Sie zwei von vier abgelehnten Lungen retten können, können Sie die Zahl der Lungen, die den Patienten zur Verfügung stehen, um das Dreifache erhöhen", sagt sie.


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