Organtransplantationen

1. Organtransplantationen Die medizinische Idee Organtransplantation Irreversibles Organversagen Natürlicher Organersatz

2. Empfängerauswahl • Wille des Patienten • Risiko der Grunderkrankung • Compliance • Machbarkeit • Keine Karzinomerkrankung

3. Welche Organe und Gewebe können transplantiert werden?

4. Abstoßung und Toleranz (Histokompabilität) Ein transplantiertes Organ wird anhand von Merkmalen auf der Oberfläche des übertragenen Organs sofort als fremd erkannt. Die körpereigene Abwehr (das Immunsystem) wird daraufhin aktiviert und stösst das Organ ab. Verantwortlich für diese Abstoßungsreaktion sind die Antigene des AB0-Blutgruppensystems sowie die "Histokompabilitätsantigene", Genprodukte des großen Histokompabilitätskomplexes (MHC), der auf dem menschlichen Chromosom 6 liegt. Die Expression der MHC-Moleküle findet sich auf nahezu allen Körperzellen, so auch auf den menschlichen Leukozyten. Deswegen werden sie auch "Human Leucocyte Antigens" (HLA) genannt. Da Leukozyten im peripheren Blut leicht zu gewinnen sind, werden die Histokompabilitätsantigene meist anhand der Untersuchung dieser Blutzellen bestimmt. Hierzu wird in einem Gewebetypisierungslabor die HLA-Typisierung der auf eine Transplantation Wartenden bestimmt und z.B. bei Eurotransplant zentral gespeichert. So kann vor einer Transplantation der Patient mit der bestmöglichen HLA-Übereinstimmung gefunden werden. Nach dem heutigen Kenntnisstand scheint eine höchstmögliche HLA-Kompabilität, von der Knochenmarkspende abgesehen, nur bei der Nierentransplantation erforderlich zu sein. Die Transplantation von Nieren mit kompletter HLA-Kompabilität, sogenannter "Full-House-Nieren", zeigt die besten Langzeitfunktionen in allen Statistiken. Dies hat dazu geführt, dass mit Hilfe internationaler Organaustauschorganisationen (wie etwa Eurotransplant) möglichst "gut passende", d.h. HLA-kompatible Spenderorgane übertragen werden. Das HLA-matching, d.h. die aufgrund der HLA-Testung von Spender und Empfänger günstigste Kompabilität zwischen zwei Individuen, bestimmt dann, welchem Empfänger auf den Wartelisten das Nierentransplantat zugeteilt wird. Dabei spielt primär die AB0-Blutgruppenverträglichkeit zwischen Spender und Empfänger die entscheidende Rolle. Diese auf der Grundlage des HLA-matching basierende Organallokation orientiert sich demnach ausschliesslich an medizinischen Kriterien und entspricht einem utilitaristischen Verteilungsprinzip. Durch HLA-Typisierung und die Organallokation nach HLA-Kriterien gelingt es zwar, die immunolgische Inkompabilität zu reduzieren, außer bei eineiigen Zwillingen ist es jedoch nicht möglich, eine absolute Verträglichkeit zu erreichen. Auch bei Übereinstimmung im HLA-System bleiben Differenzen in den sogenannten schwachen Histokompabilitätssystemen bestehen Das Immunsystem muss aber auch lernen, Zellen als «vertraut» zu erkennen. Ansonsten würde das Immunsystem körpereigene Zellen angreifen. Kommt es zu solchen Reaktionen, spricht man von Autoimmunkrankheiten – ein Beispiel ist Multiple Sklerose. In der Transplantationsmedizin hofft man den Mechanismus, Zellen als «körpereigene» anzusehen, nutzen zu können. Man spricht dabei von Toleranz.

5. Bekämpfung der Abstoßung • Unterdrückung der Abstoßung: Man sorgt dafür, dass das Immunsystem des Empfängers oder der Empfängerin das Transplantat nicht abstoßen kann, indem man das Immunsystem mit Medikamenten unterdrückt. Je unspezifischer dies geschieht, desto problematischer ist dies für den Empfänger oder die Empfängerin, weil das Immunsystem dann auch auf andere Gefahren, wie Bakterien- oder Pilzinfektionen, nicht reagieren kann. • Induktion von Toleranz: Man bereitet das Transplantat bzw. das Immunsystem des Empfängers oder der Empfängerin derart vor, dass das Transplantat nicht mehr als fremd erkannt wird. • Die Abstoßungsreaktion • Das Immunsystem des Empfängers oder der Empfängerin kann auf vielfältige Weise auf die transplantierten Organe, Gewebe oder Zellen reagieren – man spricht zusammengefasst von der Abstoßungsreaktion. Unbehandelt führt diese Reaktion letztlich zur Zerstörung der Transplantate. Die Überwindung der Abstoßungsreaktion war demnach eine zentrale Voraussetzung für die Etablierung der Transplantationsmedizin. • Auch heute bildet die Abstoßungsreaktion Gegenstand vielfältiger Forschungen. Üblicherweise werden drei Arten von Abstoßung unterschieden: die hyperakute, die akute und die chronische Abstoßung: • Bei der innerhalb von Minuten bis Stunden eintretenden hyperakuten Abstoßungsreaktion binden bereits im Körper des Empfängers oder der Empfängerin vorhandene Antikörper an Zellen der Blutgefäße des transplantierten Organs. Dabei werden das so genannte Komplementsystem (ein Teil des Immunsystems) und die Blutgerinnung aktiviert. Es entstehen Blutgerinnsel in den Gefäßen, die Blutversorgung kommt zum Erliegen und die Funktion des Organs erlischt. Dieses Problem kann heute weitgehend vermieden werden, indem unter anderem eine Kreuzprobe (Crossmatch) durchgeführt wird. • Die akute Abstoßung tritt Tage bis Wochen nach einer Transplantation auf. Sie kann in zwei Gruppen aufgeteilt werden: Zum einen in die akute vaskuläre Abstoßung, welche zur Schädigung der Gefäße im transplantierten Organ führen. Zum anderen in die akute zelluläre Abstoßung, bei welcher Makrophagen und Killerzellen des Immunsystems aktiviert werden, die dann das Organ zerstören. Zur Verhinderung der akuten Abstoßung werden heute Immunsuppressiva eingesetzt. • Bei der chronischen Abstoßung werden bestimmte Strukturen des transplantierten Organs mit Bindegewebe durchsetzt, was die Organfunktion beeinträchtigt.

6. Stammzellen • Der Name «Stammzelle» verweist auf die Funktion dieser Zellen. Es handelt sich um Vorläuferzellen, aus welchen sich die reifen Zellen entwickeln, die dann in den verschiedenen Geweben und Organen des Körpers spezifische Funktionen haben. Stammen solche Zellen aus einem Embryo, spricht man von embryonalen Stammzellen. Sonst spricht man von adulten Stammzellen. Adulte Stammzellen, die aus einem Fötus stammen, nennt man auch fötale Stammzellen. Gewinnt man sie aus der Nabelschnur von Neugeborenen, spricht man von Nabelschnur-Stammzellen. Blut-Stammzellen spielen in der Transplantationsmedizin seit längerer Zeit eine wichtige Rolle. * Transplantation menschlicher Organe, Gewebe und Zellen In den vergangenen Jahren ist der Einsatz von Stammzellen für weitere medizinische Anwendungen zu einem attraktiven Forschungsgebiet geworden. Drei Therapieformen mit Stammzellen werden derzeit diskutiert: * Herstellung neuer Gewebe und Organe aus Stammzellen, die dann transplantiert werden können. Dies nennt sich Tissue Engineering. * Transplantation von Stammzellen. Diese Zellen sollen sich dann im Körper des Patienten oder der Patientin zu reifen Zellen und Geweben entwickeln. * Regenerierung geschädigter Zellen, Gewebe und Organe durch Anregung körpereigener Stammzellen.

7. Arten von Transplantationen Autogene Transplantation: • Verpflanzung im selben Organismus Allogene Transplantation: • Verpflanzung zwischen genetisch unterschiedlichen Individuen einer Spezies (Mensch  Mensch) Xenotransplantation: • Verpflanzung zwischen verschiedenen Spezies (Tier  Mensch)

8. Ablauf einer Explantation (wie sie in der Regel vorgenommen wird; es gibt aber auch etwas andere Abläufe): -Der "hirntote" Patient wird in den OP gefahren. -Anästhesisten geben ihm eventuell Narkosemittel und Schmerzmittel - in Deutschland nicht vorgeschrieben - und Muskel entspannende Mittel. -Der "Hirntote" wird weiter beatmet. -Der Körper wird geöffnet. Bei einer vorliegenden Zustimmung zur Herzexplantation bzw. zur Herz- und Lungenentnahme wird das gesamte Brustbein durchtrennt. Der Oberkörper wird durch zwei Thoraxspanner offen gehalten. Der Bauch wird geöffnet und die Bauchdeckenlappen werden nach außen geklappt und fixiert, so dass eine Wanne entsteht. -Der "Hirntote" wird weiter beatmet und bekommt unter anderem Herz und Kreislauf stärkende Medikamente. -Explantationsteams aus den Transplantationszentren präparieren die Organe bei schlagendem Herzen frei. -Das Blut einzelner Organe wird durch kalte Spüllösungen ersetzt, die über die vorhandenen Blutgefäße in das Organ eingeleitet werden. Die Ärzte legen dafür Katheter, kleine Röhrchen und dünne Schläuche. Mit dieser Kühlflüssigkeit werden bei schlagendem Herzen und noch funktionierendem Kreislauf die zu entnehmenden Organe gespült, um sie zu konservieren. Das Herz wird, wenn es entnommen werden soll, erst nach der Entnahme der anderen Organe durchspült. -Der Bauch des "Hirntoten" wird auch mit großen Mengen an Kühlflüssigkeit gespült. -Durch den hohen Kaliumgehalt der Perfusionslösung kommt es zum Herzstillstand. Da auch die anderen Organe nicht mehr durchblutet werden, hören sie auf zu arbeiten. Der "Hirntote" ist tot. -Die Beatmung wird beendet. Die Anästhesisten verlassen den OP. -Nachdem die Chirurgenteams nacheinander die Organe entnommen haben, beenden sie die Feinpräparierung der einzelnen Organe an sterilen Instrumentiertischen und verlassen mit den Organen in Kühlboxen den OP. -Der Leichnam wird zugenäht und in den Leichenkeller gebracht.

9. DringlichkeitsstufenMedical Urgency Categories • HU akutes Leberversagen, Retransplantation <15Tage • T2 chronische Erkrankung, akut dekompensierend • T3 chronische Erkrankung, mit Komplikationen • T4 chronische Erkrankung, ohne Komplikationen • NT temporär nicht transplantabel

10. LebendspendeOption zur Kadaverspende? • Vorteile: • Bessere Kurz- und Langzeitergebnisse • Bessere Organfunktion • OP zum früheren Zeitpunkt • Reduktion der Wartezeit • Bessere Compliance desEmpfängers • Nachteile: • Spendersterblichkeit • Komplikationen • Restrisiko der Schädigung der verbleibenden Leber/Niere • Psychologische Belastung der ganzen Familie

11. Leber - LebendspendeEntwicklung in Europa

12. Entwicklung der Lebertransplantation in Europa: 4643 4565 4356 4405 4139 3948 3683 3547 3257 2947 2715 2442 2080 1699 1293 849 544 298 166 80 84 49 25 25 10 22 22 15 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02

13. Allein in Westeuropa leben derzeit über 100.000 Menschen mit einer Spenderniere Bislang wurden weltweit 500.000 Nieren verpflanzt Nach 5 Jahren funktionieren noch ca. 75% der Transplantate Transplantation - heute Transplantationszahlen weltweit: Niere: > 500.000 Herz: > 55.000 Leber: > 90.000

15. Indikationen • Niere: • alle dialysepflichtigen Nierenkranken, die von dem Eingriff an Lebensqualität profitieren Niere + Bauchspeicheldrüse: • Jugendliche Zuckerkranke mit dialysepflichtiger Nierenerkrankung

16. Indikationen Herz: • angeborene Herzmuskelerkrankungen • nach schweren Herzinfarkten • nach Entzündung des Herzmuskels • bei Herzklappenfehlern

17. Indikationen Lunge: • Mukoviszidose • COPD • Lungenkrebs • Stoffwechselerkrankungen

18. Indikationen Leber: • chronische Virusgelbsucht • Nutritive Leberzirrhose • Lebertumore • Stoffwechselerkrankungen • akutes Leberversagen