Ein Team von Forschern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und der Universität Bonn hat eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, die Herzschrittmacher nach einem Herzinfarkt überflüssig machen könnte. Ihr entwickeltes injizierbares Hydrogel ermöglicht es dem Narbengewebe des Herzens, elektrische Signale besser zu leiten und die Kommunikation zwischen Herzmuskelzellen zu verbessern.
Herzinfarkte sind nicht nur akut lebensbedrohlich, sondern bergen auch langfristige Risiken. Rund 50 bis 60 Prozent der Betroffenen sterben in der Folge am plötzlichen Herztod, häufig verursacht durch Herzrhythmusstörungen. „Das Problem sind die Narben, die bei einem Herzinfarkt gebildet werden“, erklärt Professor Felix Engel von der FAU. Diese Narben leiten elektrische Signale schlechter als gesundes Gewebe, was zu ineffizienter Kommunikation und Koordination der Herzmuskelzellen führt.
Herzschrittmacher sind belastend
Die derzeit effektivste Methode zur Vorbeugung des plötzlichen Herztods sind implantierbare Herzschrittmacher, sogenannte Cardioverter-Defibrillatoren (ICDs). Diese Geräte erkennen Kammerflimmern und geben energiereiche Schocks ab, um den normalen Herzrhythmus wiederherzustellen. Allerdings adressieren ICDs nicht die Ursache der Herzrhythmusstörungen und können durch häufigen Einsatz das Herz zusätzlich schädigen. Die Schocks belasten zudem die Patienten psychisch und beeinträchtigen ihre Lebensqualität.
Das innovative Hydrogel: Zellen können wieder kommunizieren
In Zusammenarbeit mit der Universität Bonn und weiteren Experten haben Prof. Felix Engel und sein Team von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ein Hydrogel entwickelt, das aus Kollagen und der elektrisch leitenden Substanz PEDOT besteht. „Wir können dieses Gel direkt in das Narbengewebe des Herzens injizieren“, erläutert Dr. Kaveh Roshanbinfar, Mitarbeiter der Engel-Gruppe und Erstautor der Studie. Das Gel „elektrifiziert“ das Gewebe, sodass die Herzmuskelzellen wieder effizienter kommunizieren können. Erste Tierversuche zeigten, dass das Hydrogel erfolgreich vor Arrhythmien und Kammerflimmern schützt und somit die Schocks von ICDs überflüssig machen könnte.
Die vielversprechenden Ergebnisse wurden im renommierten Fachjournal Advanced Materials veröffentlicht.
Zukünftige Forschungsarbeiten
Trotz der vielversprechenden Ergebnisse sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich, bevor das Hydrogel klinisch eingesetzt werden kann. Die Narbenbildung nach einem Infarkt ist beim Menschen komplexer als bei Versuchstieren, und es bleibt zu klären, wie das menschliche Immunsystem auf das Hydrogel reagiert. Sollten diese Fragen geklärt werden, könnte das Hydrogel zunächst bei Hochrisikopatienten getestet werden.