Eine Frage der Balance - Medizinische Universität Innsbruck
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Magazin der Medizinischen Universität Innsb ruck | 2022 Eine Frage der Balance Nr. 08 | 2022 Herztransplantation Corona-Pandemie Spotlights Der „mystische“ Eingriff ist Teamwork Innsbrucker Erkenntnisse zu SARS- Allgemeinmedizin • ALUMNUS Arthur und interdisziplinäre Herausforderung CoV-2, COVID-19 und Long COVID Kaser • Wissenschaftskommunikation
EDITORIAL
Sehr geehrte Leserin, sehr geehrter Leser!
S
ie halten mit der diesjährigen Ausgabe handnehmen. Uns alle aus dem Gleichge-
von MED•INN eine bunte Mischung wicht gebracht hat die Corona-Pandemie –
von interessanten Beiträgen in den die WissenschafterInnen Dorothee von Laer,
Händen. In vielen von ihnen geht es um Ba- Doris Wilflingseder, Herbert Oberacher und
lance. Das Gleichgewicht im Körper zu erhal- Alex Hofer berichten, welche Lehren sie aus
ten oder wiederherzustellen, ist oberstes Ziel der Krise gezogen haben und wie sie diese in
und gemeinsamer Nenner unseres Titelthe- ihre weitere Forschungstätigkeit integrieren.
mas „Transplantation, Infektion & Immunität“. Apropos Corona: In dieser Zeit ist auch die
Wie viele Menschen unterschiedlicher Diszip- Rolle der Wissenschaftskommunikation in
linen perfekt zusammenarbeiten müssen, bis den Fokus gerückt. In einem Interview und
im Operationssaal nach einer Transplantation Essays zu diesem Thema werden Sie über
ein Herz wieder zu schlagen beginnen kann, ein, meiner Ansicht nach, falsch verstande-
davon erzählen die ProtagonistInnen der nes Gleichgewicht lesen, das entsteht, wenn
Titelstory „Ein mystischer Eingriff“. Von der Medien Ungleiches gleich gewichten. Alfred Minion
„delikaten Balance“, die unser Eisenstoff- Doblinger möchte als erster Professor für All- IMPRESSUM
gemeinmedizin an der Medizinischen Univer-
DE
wechsel aufrecht zu halten hat, berichtet
Herausgeberin & Medieninhaberin:
Günter Weiss. Darum, das Gleichgewicht zu sität Innsbruck den Stellenwert seines Faches gedruckt nach der Richtlinie
Medizinische Universität
„Druckerzeugnisse“ des öster Innsbruck,
halten, geht es in gewisser Weise auch für die erhöhen, die Leiterin der Abteilung Personal, reichischen Umweltzeichens, Innrain 52,
Christoph-Probst-Platz,
GutenbergWerbering GmbH, UWNr. 844
Innsbruck
Mitochondrien, wenn sie Andras Meszaros im Karin Obwexer-Specht, stellt sich ebenfalls
Verlegerin: KULTIG Werbeagentur KG
organLife-Labor auf das Zellergometer setzt. vor. Neues und Bewährtes vereint – vielleicht – Corporate Publishing
Ein Stück weit entzaubert hat Timon Adolph ist es Ihnen bereits aufgefallen – das Erschei- Maria-Theresien-Straße
gedruckt nach der Richtlinie 21
„Druckerzeugnisse“ des öster
6020 Innsbruck, www.kultig.at
die vielgepriesenen mehrfach ungesättigten nungsbild dieser Ausgabe von MED•INN und reichischen Umweltzeichens,
Redaktion:
GutenbergWerbering GmbH, UWNr. 844
Fettsäuren. Seine Forschungsarbeiten weisen nach so manchem Text werden Sie einen QR- Andreas Hauser (ah),
darauf hin, dass sie dafür mitverantwortlich Code, der zu weiteren crossmedialen Inhalten Doris Heidegger (hei),
Barbara H offmann-Ammann (hof),
sein könnten, wenn das Gleichgewicht im führt, finden. gedruckt nach der Richtlinie
Theresa Mair (mai)
„Druckerzeugnisse“ des öster
Darm aus den Fugen gerät. In diesem Sinne ein gut ausgewogenes Layout & Bildbearbeitung:
reichischen Umweltzeichens,
GutenbergWerbering GmbH, UWNr. 844
Die Frage nach der Balance wird Ihnen in Lese-, Hör- und Sehvergnügen wünscht Andreas Hauser, Florian Koch
Anzeigen: Theresa Koch
diesem Heft auch abseits des Hauptthemas Ihnen
Fotos: Andreas Friedle, David Bullock,
inhaltlich immer wieder begegnen. Ins Bild Medizinische Universität Innsbruck
DE
gerückt haben wir den virtuellen Drahtseil- Ihr W. Wolfgang Fleischhacker Druck: Gutenberg, Linz
Myriad
akt von Mátyás Gálffy hoch über Wien. Mit Minion Myriad Verdan
Unterstützung von Virtual Reality therapiert Rektor der
gedruckt nach der Richtlinie
Gálffy Menschen, bei denen Ängste über- Medizinischen Universität Innsbruck „Druckerzeugnisse“ des öster
ClimatePartner.com/53401-2678-0009 reichischen Umweltzeichens,
ClimatePartner.com/53401-2678-0009
GutenbergWerbering GmbH, UWNr. 844
gedruckt nach der Richtlinie
„Druckerzeugnisse“ des öster
Foto: Medizinische Universität Innsbruck / Florian Lechner ClimatePartner.com/53401-2678-0009 ClimatePartner.com/53401-2678-0009
reichischen Umweltzeichens,
GutenbergWerbering GmbH, UWNr. 844
INHALT
Thema
Transplantation,
Infektion & Immunität
6
Herztransplantationen sind Teamwork und eine
interdisziplinäre Herausforderung. An der Medizinischen
Universität Innsbruck kümmern sich Ärztinnen und Ärzte
der K ardiologie, der Herzchirurgie, der Anästhesie und 14 / Darmepithelzellen
Intensivmedizin sowie des HLA-Labors um die Patientinnen Die Immunfluoreszenz-Aufnahme von Julian Schwärzler (Medizinische Universität
und Patienten vor, während und jahrelang nach der Operation. Innsbruck) zeigt spezifische entzündungstreibende Zellen (grün) im Darm von Mäusen.
12 18
Unser Immunsystem „versteckt“ Eisen, um Eindringlinge Im organLife-Labor erhebt Andras Meszaros die Effizienz der
a uszuhungern. Das verborgene Eisen fehlt jedoch unserem Zellatmung. Ein Ziel ist es, die Auswahl von Spenderorganen zu
Körper. Für diese delikate Balance interessiert sich Günter Weiss. verbessern.
14 20
Mehrfach ungesättigten Fettsäuren wird viel Gutes Der Computertomograf bringt’s ans Licht: Auch ein Jahr
achgesagt. Mit den F
n orschungserkenntnissen des Teams um nach durchgemachter Corona-Infektion können in der Lunge
Timon Adolph bekommt das schöne Bild erste Risse. Gewebeschäden sichtbar sein.
Young Scientists
26
Lena Tschiderer & Martin Puhr: Während die Tirolerin
Lena Tschiderer vom Institut für Gesundheitsökonomie ihre
Leidenschaft für Zahlen und Medizin verbinden kann, hat der
Steirer Martin Puhr mit der Erforschung von Therapieresistenz-
Mechanismen beim fortgeschrittenen Prostatakarzinom „seine“
wissenschaftliche Nische gefunden.
Rubriken
Editorial / Impressum 3 | Im Detail: Tumorforschung in 3D 22
Preise & Auszeichnungen 24 / 25 | Berufungen 31 | Kurzmeldungen 43
26 / Lena Tschiderer
Social Wall 50
4 MED•INN 2022 Coverfoto: Timon Adolph
Spotlights
28 38
COVID-19: Zweieinhalb Jahre nach dem ersten Corona-Fall COVID-19 & Long COVID: Judith Löffler-Ragg und Raimund
zählt man mehrv als fünf Millionen laborbestätigte Infektionen Helbok erläutern, wie ein interdisziplinäres Forschungsteam
und über 20.000 Tote. Auch Innsbrucker WissenschafterInnen Long COVID charakterisieren und Symptome objektivieren will.
befassen sich seither mit SARS-CoV-2, COVID-19 sowie Long
COVID – und lernen dabei so einiges über die Erkrankung, ihren
28 / Dorothee von Laer
Verursacher und ihre Folgen.
32 34
Reproduktionsmedizin: Die Retransplantation von Innovation: Mátyás Gálffy konfrontiert seine PatientInnen in
ierstockgewebe ermöglicht Frauen nach überstandenen
E der Angstsprechstunde mit Hilfe von Virtual Reality mit ihren
Krebserkrankungen eine Schwangerschaft. Phobien. Das hilft.
36 38
Allgemeinmedizin: Alfred Doblinger, erster Professor für Pharmaceutical Sciences: Die Leopold-Franzens-Universität
Allgemeinmedizin an der Medizinischen Universität Innsbruck, und die Medizinische Universität Innsbruck bieten gemeinsam
will den Stellenwert des Faches erhöhen. das neue Masterstudium „Pharmaceutical Sciences“ an.
28 / Alfred Doblinger
39
Genetisches und Genomisches Counselling: Der
niversitätslehrgang etabliert ein im deutschsprachigen Raum
U
neues Berufsbild und wurde europäisch akkreditiert.
40
Personal: Karin Obwexer-Specht, die neue Leiterin der
Personalabteilung, setzt auf Teamarbeit und Wertschätzung.
44
ALUMNUS im Porträt: Der Kliniker und Grundlagenforscher
Arthur Kaser arbeitet seit 2011 an der Universität Cambridge.
46 48
Interview: Rektor Wolfgang Fleischhacker und Barbara Hoff- Wissenschaftskommunikation: Virologin Janine Kimpel
mann-Ammann, Leiterin der Öffentlichkeitsarbeit, über Wis- und Medienexpertin Barbara Dürnberger über ihre Sicht der
senschaftskommunikation und universitäre Medienpräsenz. Wissenschaftsvermittlung.
Foto: Timon Adolph (1), Medizinische Universität Innsbruck / David Bullock (1), Medizinische Universität Innsbruck / Florian Lechner (2) 2022 MED•INN 5
DAS IST EINE RUBRIK 6 MED•INN 2022 Foto: Andreas Friedle
DAS IST EINE RUBRIK WALL
Mystischer
Eingriff
In den Anfangstagen der Herztransplantation wurden Herzchirurgen wie
Popstars gefeiert. Doch der Eingriff ist Teamarbeit und eine interdisziplinäre
Herausforderung. An der Medizinischen Universität Innsbruck kümmern sich
Ärztinnen und Ärzte der Kardiologie, der Herzchirurgie, der Anästhesie und
Intensivmedizin sowie des HLA-Labors um die Patientinnen und Patienten vor,
während und jahrelang nach der Operation.
Foto: Andreas
tirol kliniken
Friedle
/ Herwig Antretter 2022 MED•INN 7
TITELTHEMA
M
ichael Grimm hat schon viele Her- bei den unter 50-Jährigen nur etwa ein Pro-
zen transplantiert, wie viele genau, zent an einer Herzinsuffizienz erkrankt, sind
das weiß der Leiter der Innsbrucker es bei den über 75-Jährigen mehr als zehn
Universitätsklinik für Herzchirurgie nicht. Prozent. „Wobei nicht alle schwer herzkrank
Dennoch, nach all den Jahren, nach all den sind“, räumt Pölzl, Kardiologe an der Universi-
Operationen: „Es ist ein mystischer Moment, tätsklinik für Innere Medizin III, ein. Rund zehn
wenn das Herz wieder zu schlagen beginnt.“ Prozent aller Betroffenen, schätzt er, leiden an
55 Jahre ist es her, dass Christiaan Bar- einer schweren Herzinsuffizienz.
nard in Kapstadt diesen Moment als erster
Herzchirurg erleben durfte. Am 3. Dezember INITIAL WIRD EINE Herzinsuffizienz – neben
1967 erhielt der damals 54-jährige Louis einer Verbesserung des Lebensstils – mit
Washkansky nach drei Herzinfarkten in einer hochwirksamen Medikamenten behandelt,
fünfstündigen Operation das Herz eines bei die häufig die Stabilisierung der Erkrankten
einem Verkehrsunfall tödlich verunglückten ermöglichen. Gelingt dies nicht, kommen
Spenders. Washkansky starb 18 Tage nach aufwändigere Verfahren wie spezielle Herz-
der Operation an einer Lungenentzündung, schrittmacher & Co. zum Einsatz. Sind bei ei-
der zweite Patient Barnards, Philip Blaiberg, ner irreversiblen Schädigung des Herzmuskels
lebte 18 Monate mit einem fremden Herzen. allerdings alle medikamentösen und chirur-
Diese Eingriffe machten aus dem Herzchirur- gischen Behandlungsoptionen ausgeschöpft
gen Barnard den Starchirurgen Barnard, der und kann eine deutlich reduzierte Lebenser-
medial wie ein Popstar gefeiert wurde. Doch wartung der Patientin bzw. des Patienten pro-
Herztransplantationen seien Teamarbeit und gnostiziert werden, wird eine Herztransplanta-
eine interdisziplinäre Angelegenheit, betont tion in Erwägung gezogen. „Die Patientinnen
die Innsbrucker Herzchirurgin Julia Dumfarth, und Patienten werden dann von Ärztinnen
ÄrztInnen der Kardiologie, der Herzchirurgie, und Ärzten verschiedenster Fachdisziplinen
der Anästhesie und Intensivmedizin sowie genau untersucht“, berichtet Pölzl.
des HLA-Labors arbeiten dabei eng und Einer davon ist Robert Breitkopf, der die
intensiv zusammen. Transplantationschirurgische Intensivstation
„Routine“, sagt Grimm, „ist eine Herztrans- an der Universitätsklinik für Anästhesie und
plantation nie. Sie ist aber immer noch die Intensivmedizin leitet. „Uns interessiert, was
beste Behandlungsoption bei Patientinnen für die Narkose, aber auch für die postopera-
und Patienten mit einer am Ende befindlichen tive Zeit auf der Intensivstation relevant ist:
Herzinsuffizienz.“ Zwischen 200.000 und Gibt es eine Blutverdünnungsmedikamentati-
400.000 ÖsterreicherInnen leiden an einer on, metabolische Erkrankungen, Beeinträch-
Herzinsuffizienz, im Volksmund Herzschwä- tigungen der Nierenfunktion oder Umstände,
che genannt. „Die Herzinsuffizienz ist die die das Handling während der Operation
Endstrecke aller Herzerkrankungen“, weiß der beeinflussen?“, erläutert der Mediziner. Das
Mediziner Gerhard Pölzl. Mit zunehmenden Gesamtbild ergibt „aus unserer Sicht eine Ein-
Alter steigt die Prävalenz: Während laut Pölzl schätzung, wie hoch die Risiken der Narkose
und wie die Erfolgsaussichten sind“.
Anja Vales: „Wir messen zytotoxische Antikörper, die das Komplementsystem aktivieren.“ Doch auch Alter und Einstellung der
PatientInnen spielen eine Rolle. Das Durch-
schnittsalter der HerzempfängerInnen liegt
bei 50 Jahren, in Österreich werden über
70-Jährige in der Regel nicht mehr transplan-
tiert. Rauchen ist ein No-Go. „Rauchen ist
nach einer Transplantation eine Katastrophe
für das neue Organ“, erläutert Pölzl. Men-
schen, die auf ihr Nikotin nicht verzichten
können, werden daher nicht transplantiert.
„Die Betroffenen müssen sich auch bewusst
sein, dass sie ihr ganzes zukünftiges Leben
8 MED•INN 2022
Medikamente einnehmen müssen. Das
verlangt eine entsprechende Adhärenz“, so
Pölzl. Diese Therapietreue befolgen sei-
ner Erfahrung nach aber „97 Prozent aller
Herztransplantierten vorbildlich – sie nehmen
ihre Medikament auf die Stunde genau ein.“
Nach der Abklärung und der Entscheidung
im Transplantationsteam – Herzchirurgie,
Kardiologie und Anästhesie – werden po-
tenzielle EmpfängerInnen schließlich auf die
Warteliste zur Herztransplantation gesetzt
und bei Eurotransplant gelistet. Die Wartezeit
ist abhängig von der Blutgruppe, der Größe
und dem Gewicht der OrganempfängerIn- tierten Herzens kommen“, sagt Vales, die das „Die Entscheidung für eine
nen – durchschnittlich warten sie ein Jahr. HLA-Labor an der Blutbank der tirol kliniken Herztransplantation ist
„Es ist auch eine strategische Entscheidung“, leitet. Folglich zählt der HLA-Antikörpersta- auch eine strategische,
sagt Pölzl. Schließlich muss berücksichtigt tus von OrganempfängerInnen zu einem der da die Wartezeit von rund
werden, wie es den Betroffenen nach diesem wichtigen Checks vor Transplantationen. Die
einem Jahr berücksichtigt
Jahr Wartezeit geht: „Sie müssen bis dahin meisten PatientInnen haben keine Antikörper,
werden muss. Die
nicht nur leben, sondern auch so gut wie doch Frauen können im Laufe einer Schwan-
möglich. Denn je besser die Verfassung vor gerschaft Antikörper gegen Antigene des
Patientinnen und
der Operation ist, desto besser ist sie auch Kindesvaters gebildet haben. Auch Bluttrans- Patienten müssen bis
nach ihr.“ fusionen können zu einer Sensibilisierung dahin nicht nur leben,
Die Fäden für Herztransplantationen gegen HLA-Antigene führen – gerade schwer sondern auch so gut wie
laufen im niederländischen Leiden, beim Sitz Herzkranke sind oft voroperiert. möglich.“ Gerhard Pölzl
von Eurotransplant, zusammen. Die 1967 Untersucht wird das Blut der Empfän-
initiierte Stiftung ist die Vermittlungsstelle für gerInnen mit zweierlei Tests. Seit rund 50
Organspenden in acht Staaten (Österreich, Jahren kommt der lymphozytotoxische
Deutschland, Slowenien, Kroatien, Ungarn Verträglichkeitstest zum Einsatz. „Diese
und den Benelux-Ländern). An der interna- Kreuzprobe ist der Goldstandard. Mit ihr
tionalen Zusammenarbeit beteiligt sind alle werden zytotoxische Antikörper erfasst, die
Transplantationszentren, Gewebetypisie- das Komplementsystem aktivieren“, berich-
rungslaboratorien und Krankenhäuser, in tet Vales. Diese Proteingruppe ist – als Teil
denen Organtransplantationen durchgeführt unseres Immunsystems – für die ersten
werden – so auch die tirol kliniken. Eine Orga- Immunantworten auf „Eindringlinge“ in unse-
nisation wie Eurotransplant ist die Vorausset- ren Organismus verantwortlich, im Fall einer
zung, um die wohl größte Herausforderung Transplantation auf bestimmte HL-Antigene
für eine Herztransplantation zu erfüllen. „Zum der SpenderInnen. Der zweite Test sucht nach
richtigen Zeitpunkt das richtige Organ für HLA-Antikörpern, die mit dem Zytotoxizitäts-
die richtige Empfängerin bzw. den richtigen test nicht erfasst werden. Sie führen zu keiner
Empfänger zu bekommen“, fasst es Julia sofortigen Abstoßung, aber eventuell zu einer
Dumfarth zusammen. Denn: Das Humane chronischen. Ist der Antikörpertiter gegen ein
Leukozytenantigen-System, kurz HLA-Sys- HL-Antigen zu hoch, werden Spenderorgane
tem, von SpenderInnen und EmpfängerInnen mit diesem Antigen nicht akzeptiert.
sollten kompatibel sein, um die Gefahr von Bis zu zwei Wochen benötigt das Team von
Abstoßungsreaktionen so gering wie möglich Anja Vales für ein exaktes Antikörperprofil
zu halten. Womit Anja Vales ins Spiel kommt. von immunisierten PatientInnen. Für die
Typisierung der HL-Antigene von Organspen-
„ÜBER EINE ABSTOSSUNG entscheidet der derInnen steht naturgemäß sehr viel weniger
Antikörperstatus der Empfängerin bzw. des Zeit zur Verfügung. Getestet wird mit einem
Empfängers. Haben sie Antikörper, kann es Real-Time-PCR, der Befund ist innerhalb von
zu einer sofortigen Abstoßung des transplan- vier Stunden fertig.
Fotos: Andreas Friedle (1), LIV / Gerhard Berger 2022 MED•INN 9
TITELTHEMA
Dieser Befund ist einer von vielen, mit
denen OrganspenderInnen vom Spenderkran-
kenhaus an Eurotransplant gemeldet werden.
Dort werden die Daten mit potenziellen Emp-
fängerInnen, die auf der Warteliste stehen,
gematcht. Ist der ideale Kandidat in Innsbruck
– rund zwei Drittel der Herzverpflanzungen
werden an Männern durchgeführt, da sie
häufiger von der sogenannten terminalen
Herzinsuffizienz betroffen sind als Frauen –,
wird das dortige Transplantationsteam infor-
miert. „Wir bekommen von Eurotransplant
eine Sammlung unterschiedlichster Befunde
zur Verfügung gestellt. Die relevantesten für
das Herz sind ein EKG und eine Echokardio- Michael Grimm: „Die Herztransplantation ist immer
noch die beste Behandlungsoption bei einer terminalen
grafie für die Funktion der Herzkammern und
Herzinsuffizienz.“
die Intaktheit der Herzklappen. In einigen
Fällen ist auch eine Koronarangiografie dabei“,
berichtet Julia Dumfarth. In der Folge wird ein Prozess: die Beschaffung von Informationen,
einstudierter Ablauf in Gang gesetzt. Denn die Organisation von Rettung, Flieger oder
die Zeit drängt: Lediglich vier Stunden dürfen Hubschrauber, das Einberufen der Operati-
zwischen der Entnahme eines Spenderher- onsteams etc. Eine eigene Koordinationsstelle
zens und der Reimplantierung vergehen. Nur übernimmt diese Aufgabe. „Die Entnahme des
während dieser kurzen sogenannten Ischä- Herzens wird immer von dem Team durch-
miezeit bleibt ein gekühltes Spenderherz ohne geführt, das es später auch implantiert. In
Blut- und Sauerstoffversorgung schadlos. der Beurteilung der Funktion des Organs sind
viele Feinheiten zu beachten. Diese Informa-
RUND SECHS STUNDEN Vorlaufzeit haben tionen, die Implikationen auf die unmittelbare
Herzchirurgin Dumfarth und ihr Perfusionist, postoperative Therapie haben, würden sonst
um ins Spenderkrankenhaus innerhalb der verloren gehen“, erläutert Michael Grimm.
Eurotransplant-Ländern zu gelangen. Im Hin- Nach der Entnahme wurde bisher das
tergrund läuft schon ein enormer logistischer Herz für den Transport auf Eis gelegt und
steril verpackt, seit Herbst 2021 kann es mit
einem mobilen System warm, schlagend
und mit Blut sowie Sauerstoff versorgt nach
Innsbruck transportiert werden. „Das OCS
Heart eines amerikanischen Herstellers ist im
„Wenn wir uns von der Prinzip eine Technologie, mit der wir jeden Tag
Patientin bzw. dem konfrontiert sind: Es sind die miniaturisierten
Patienten und der Grundkomponenten einer Herz-Lungen-Ma-
Funktion des neuen schine“, beschreibt Dumfarth die Innovation.
Herzens ein gutes Bild Die Ischämiezeit nach der Entnahme wird
gemacht haben, b eginnen auf lediglich 30 Minuten reduziert. Vor Ort
wir, schrittweise die wird die OCS mit Blut der Organspenderin
bzw. des Organspenders befüllt. Nach der
Schlafmedikation
Explantation des Organs wird dieses in der
zu reduzieren, und
Maschine angeschlossen und beginnt wieder
beobachten die Reaktion zu schlagen. Das Herz kann nun auch hin-
des Herzens. Denn wach sichtlich Stoffwechsel und Milchsäureabbau
werden ist ein gewisser evaluiert, ja auch mit Medikamenten und
Stressfaktor.“ Nährstoffen versorgt werden „Das nicht im
Robert Breitkopf Eis verpackte Herz kann gut beobachtet und
10 MED•INN 2022seine Qualität beurteilt werden“, sagt Grimm. „Die größte
Einen weiteren Vorteil sieht der Herzchirurg Herausforderung bei
darin, dass auch Organe, die bislang nicht für einer Herztransplantation
Transplantationen herangezogen wurden –
ist es, zum richtigen
etwa von älteren Verstorbenen –, verwendet
werden können. Und er wirft einen Blick
Zeitpunkt das richtige
in die Zukunft: „Diese Technologie kann es Organ für die richtige
ermöglichen, nicht nur Herzen von hirntoten Empfängerin bzw. den
Spenderinnen und Spendern zu transplantie- richtigen Empfänger zu
ren, sondern auch – unter enger Observation bekommen.“ Julia Dumfarth
und rechtlich stringentesten Rahmenbedin-
gungen – von gerade Verstorbenen.“
IN INNSBRUCK MIT dem Herz angekommen,
wird das mit der Empfängerin bzw. dem
Empfänger im OP wartende Team verstän- Transplantationschirurgischen Intensivstation
digt. Robert Breitkopfs Team hat im Vorfeld differiert, in der Regel sind es drei bis fünf
alles die Narkose betreffende – so gut wie Tage. In dieser Zeit werden die Organemp-
möglich – abgecheckt. „Wir wollen das Risiko, fängerInnen maximal immunsupprimiert,
dass wir auf etwas reagieren müssen, das um akute Abstoßungen zu verhindern. Im
wir vorher wissen hätten können, so gering Anschluss werden die Herztransplantierten
wie möglich halten.“ Denn eine Herztrans- auf die „normale“ herzchirurgische Station
plantation sei – bei aller Erfahrung – „große verlegt, auf der sie im Schnitt vier Wochen
Chirurgie, die im Sinne von Schmerzfreiheit verbringen. „Die meisten können dann nach
und Bewusstlosigkeit erst ermöglicht werden Hause, einige kommen in ein Reha-Zentrum“, Herztransplantation
muss“. An der Transplantationstechnik, so berichtet Gerhard Pölzl.
Grimm, hat sich seit Barnards Zeiten nicht viel Das erste Jahr nach der OP sind die
in Innsbruck
geändert, es sei aber immer noch eine „Ope- PatientInnen noch in der Obhut der Herzchi- Die Geschichte Innsbrucker
ration für Spezialistinnen und Spezialisten, rurgie, danach übernimmt Pölzls Team von Herztransplantationen ist
die – da meist in der Nacht – ein hohes Maß der Kardiologie. „Wir sehen die Patientinnen untrennbar mit dem Namen
Raimund Margreiter (im Bild)
an Einsatz und Bereitschaft des gesamten und Patienten regelmäßig zu ambulanten verbunden. Nach dem Medizin-
Teams erfordert.“ Routinekontrollen. In definierten Abständen studium in Innsbruck wurde er
Für Breitkopf beginnt die „spannendste werden zudem Herzkatheteruntersuchun- 1967 Assistent an der Univer-
Zeit“ nach der Operation, für ihn ist es die gen zur Beurteilung der Herzkranzgefäße sitätsklinik für Chirurgie, deren
Vorstand er von 1999 bis zu
Aufwachphase. Wie lange hat die OP gedau- durchgeführt, die sich infolge einer chroni- seiner Emeritierung 2009 war.
ert? In welchem Zustand sind die Patien- schen Abstoßung verändern können“, erklärt Margreiter führte zahlreiche
tInnen? Wie ausgekühlt sind sie? Wie groß Pölzl. Rund 40 Prozent seiner PatientInnen Transplantationen als erster in
war der intraoperative Blutverlust? Wie gut sind voll berufstätig, darunter ein Lehrer, der Österreich durch, so auch 1983
die erste Herztransplantation.
ist die Funktion des neuen Herzens? „Wenn 1984 transplantiert wurde.Viel dreht sich Seither wurden an der Universi-
wir davon ein gutes Bild haben, beginnen auch um die sogenannten Sekundärorganer- tätsklinik für Herzchirurgie mehr
wir, schrittweise die Schlafmedikation zu krankungen, die im Langzeitverlauf durch die als 500 Herzen transplantiert,
reduzieren und beobachten die Reaktion des notwendige regelmäßige Einnahme von Im- derzeit sind es zwischen 15 und
20 im Jahr. Das Einjahresüber-
Herzens. Denn wach werden ist ein gewisser munsuppressiva auftreten können. „Sie wei- leben liegt bei 91 Prozent, zehn
Stressfaktor“, berichtet der Anästhesist. Ziel sen mittlerweile weniger Nebenwirkungen Jahre nach der Herztransplanta-
ist es, die Narkose möglichst zeitnah nach auf als in der Anfangszeit der Transplantation, tion leben noch 70 Prozent der
der Operation – rund zwölf Stunden – zu können aber immer noch relevante Neben- Transplantierten.
beenden, damit die Beatmungsschläuche wirkungen hervorrufen“, meint Pölzl, verweist
entfernt werden und die PatientInnen mit der aber auf „spektakuläre Überlebensraten von
Eigenatmung beginnen können. „Das gelingt mehr als 50 Prozent nach zehn Jahren“. Zum
nicht immer, denn es muss vor allem für die Vergleich: PatientInnen im Endstadium einer
Patientinnen und Patienten passen“, sagt Herzinsuffizienz haben eine mittlere Überle-
Breitkopf. Auch die anschließende Zeit auf der bensdauer von zwei Jahren. ah ¶
Foto: Andreas FriedleTITELTHEMA
Eine delikate Balance
Jeder Organismus benötigt Eisen, auch Viren, Bakterien und andere Erreger.
Daher „versteckt“ unser Immunsystem Eisen, um die Eindringlinge auszuhungern.
Das verborgene Eisen fehlt dann aber unserem Körper. Dieser delikaten Balance
geht der Innsbrucker Infektiologe Günter Weiss auf den Grund.
E
isen spielt für viele Stoffwechselpro- Eisenstoffwechsels tritt bei länger beste-
zesse in unserem Körper eine zentrale henden Entzündungsreaktionen – bedingt
Rolle: Wir benötigen es für die Zellver- z. B. durch Infektionen, Autoimmunerkran-
mehrung, die Produktion von Energie in den kungen, Tumore oder chronische Herz-,
Mitochondrien, für die Verstoffwechselung Lungen- und Nierenerkrankungen – auf
von Glukose, für die Bildung von Aminosäu- und ist eine Schutzfunktion des Körpers, die
ren… „Eisen besitzt die Fähigkeit, Elektronen sozusagen nach hinten losgeht. Weiss: „Bei
aufzunehmen und abzugeben. Das ist für vie- entzündlichen Prozessen wird Eisen in den
le dieser enzymatischen Prozesse essenziell“, Makrophagen – Fresszellen des Immunsys-
nennt Günter Weiss, Direktor der Universi- tems – versteckt, um es Bakterien, Viren
Günter Weiss tätsklinik für Innere Medizin II, den Grund. oder Parasiten zu entziehen. Denn auch
Ein Zuwenig an Eisen hat daher negative diese Mikroben benötigen Eisen für ihre
Der gebürtige Innsbrucker
Günter Weiss studierte in Auswirkungen auf den Stoffwechsel, aber Vermehrung und Virulenz.“ Doch das „ver-
seiner Heimatstadt Medizin und auch ein Zuviel ist schädlich, kann es doch borgene“ Eisen fehlt nun für die Blutbildung.
promovierte 1990 am Institut zur Bildung von Sauerstoffradikalen und in Ziel des Immunsystems ist es daher, durch
für Medizinische Chemie und der Folge zu Zell- und Gewebeschäden sowie Eisenentzug das Wachstum der Mikroben
Biochemie. Auslandsaufenthalte
führten ihn nach Deutschland Organversagen führen – so wie im Fall der zu blockieren, um nach deren Elimination
(Europäische Molekularbiologi- Hämochromatose, der genetisch bedingten das Metall wieder für die Blutbildung zur
sche Labors, Heidelberg) und in Eisenspeichererkrankung. Dennoch, ein Verfügung zu stellen. „Eine delikate Balance
die USA (Gastprofessur an der globales Problem ist der Eisenmangel. Rund zwischen Eisenangebot und Eisenbedarf“,
George Washington University,
Washington, DC). Weiss habi- zwei bis drei Milliarden Menschen sind davon fasst Weiss zusammen. Im 2017 gestarteten
litierte sich 1996 für Medizini- betroffen, oft ist die Folge eine Anämie. Als Christian Doppler Labor für Eisenstoffwech-
sche Biochemie und 1999 für Hauptbestandteil von Hämoglobin ist Eisen sel und Anämieforschung will er mehr dazu
Innere Medizin. Ab 2001 war er für den Sauerstofftransport im Blut verant- erfahren. Ein Ausgangspunkt liegt rund 30
geschäftsführender Oberarzt
und stv. Direktor der Universi- wortlich. Zu wenig Eisen führt daher zu einer Jahre zurück.
tätsklinik für Innere Medizin I. Blutarmut, der Anämie: Typische Symptome
2009 wurde er als Professor für sind Schlaffheit oder leichte Ermüdbarkeit, IM ZUGE EINES WHO-Programms verteilte
„Klinische Infektiologie und Im- bei Kindern kann es zu Wachstumsstörungen man in Afrika mit Eisenpulver ergänzte Nah-
munologie“ an die Medizinische
Universität Innsbruck berufen, kommen. rungsmittel an Kinder, um deren Eisenmangel
wo er seit 2012 als Direktor der Doch Eisenmangel ist nicht gleich Eisen- zu bekämpfen. „Die Hoffnung war, dass sich
Universitätsklinik für Innere mangel, „passiert“ er durch Eisenverlust die Kinder besser entwickeln. Das Ergebnis
Medizin II vorsteht. infolge von Blutungen, spricht man von war aber, dass die Kinder, die Eisen bekamen,
einem wahren Eisenmangel – die Folge ist eine höhere Wahrscheinlichkeit hatten, an
eine Eisenmangelanämie. Eisenmangel kann einer Infektion wie etwa Malaria zu verster-
aber auch Folge einer länger bestehenden ben“, berichtet Weiss. Die Frage war nun:
Entzündungsreaktion sein, wodurch die Profitieren die Kinder mit Eisenmangel vom
sogenannte Anämie bei chronischer Erkran- zusätzlichen Eisen und haben nur jene einen
kung (ACD) entsteht. Diese Veränderung des Nachteil, die keinen Eisenmangel hatten? Im
Fotos: Medizinische Universität Innsbruck / Florian Lechner (1), AdobeStock / rost9 (1)Labor mit anämischen und gesunden Mäusen des Eisens in die Makrophagen, es steht also Anämie & ACD
fand das Team von Günter Weiss die Antwort: nicht mehr der Blutbildung zu Verfügung“,
„Am empfindlichsten auf eine Infektion berichtet Weiss. Dieser Eisenmangel kann Die roten Blutkörperchen (Erythro-
zyten) sind scheibenförmige Zellen
reagierten Mäuse mit Eisenmangel, die durch orale oder intravenöse Eisenzufuhr be-
im Blut und bestehen zu 90 Prozent
zusätzliches Eisen bekamen.“ Der Forscher er- handelt werden, „wir wollten wissen, wie gut aus dem Farbstoff Hämoglobin.
kennt zwei Ursachen. Erstens eine schlechte welche Methode wirkt“. Bei einer klassischen Dieser Proteinkomplex bindet
Kontrolle der Eisenzufuhr: Eisenarme Mäuse Eisenmangelanämie wirken beide gleich Sauerstoff und transportiert ihn im
nahmen sozusagen jeden „Brösel“ Eisen aus gut, bei einer ACD – einem Rattenmodell Blutkreislauf. Eine Verminderung der
Hämoglobin-Konzentration – etwa
der verdauten Nahrung sofort auf, in Folge mit Arthritis – waren beide nicht effizient.
durch Blutverluste, einen vermehr-
kursierte viel Eisen im Blut, was wiederum Allerdings: Je nach Erkrankung haben 20 bis ten Blutabbau, Erkrankungen des
das Eisenangebot für Mikroben erhöhte und 80 Prozent der Menschen mit ACD zusätzlich blutbildenden Systems… – führt
deren Wachstum förderte. Und zweitens eine eine Eisenmangelanämie. „In diesen Fällen zu einer Anämie (Blutarmut) und
schlechte Immunantwort: Mäuse mit Eisen- wirken wieder beide Therapien. Der Grund zu einer Reduktion der Sauer-
stoff-Transportkapazität des Blutes.
mangel haben weniger weiße Blutkörperchen, ist das Eisenhormon Hepcidin, das durch
Typische Symptome sind z. B. leichte
die bei der Abwehr von Krankheitserregern die Verfügbarkeit des Eisens und durch die Ermüdbarkeit, Schlaffheit, häufig
eine wichtige Rolle spielen. Blutarmut unterschiedlich reguliert wird und auch Kopfschmerzen.
Auch wenn es, so Weiss, schwierig sei, damit die Eisenfreigabe aus den Makro- Die Anämie bei chronischer Erkran-
diese Ergebnisse auf den Menschen zu phagen steuert“, berichtet Weiss von einer kung, kurz ACD, hingegen tritt bei
einer länger bestehenden Entzün-
übertragen, „hätten diejenigen, die am kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift
dungsreaktion auf. Die zugrunde lie-
dringendsten Eisen benötigen, das größte Haematologica publizierten Arbeit. gende chronische Erkrankung kann
Risiko“. Ein Teufelskreis, vor allem wenn man Gerade deshalb wäre es wichtig, bei der z. B. die Bildung von Erythrozyten im
eine andere Beobachtungsstudie heranzieht. Diagnose zwischen einem wahren und einem Knochenmark hemmen, deren Le-
Diese zeigt, dass Kinder mit einem leichten funktionellen Eisenmangel zu unterschieden, bensdauer verkürzen oder Probleme
bei der körpereigenen Verwendung
Eisenmangel besser vor einer Malariainfek- „was an und für sich nicht schwierig wäre“,
von Eisen verursachen.
tion bzw. einem schweren Verlauf geschützt so Weiss. Komplexer, räumt der Forscher ein,
sind. Wird der Eisenmangel allerdings zu sei es allerdings, im Fall einer ACD festzustel-
groß, hat dieser negative Auswirkungen auf len, wer zusätzlich einen wahren Eisenman-
das Immunsystem. gel habe und bei wem Eisen nur „fehlverteilt“,
weil etwa in den Makrophagen „versteckt“,
IN EINEM ZWEITEN Arbeitspaket widmete sei. „Hier fehlt noch ein Parameter, um dies
sich das Team von Weiss der ACD. „Durch die zu bestimmen“, nennt Günter Weiss ein Ziel,
Entzündung kommt es zu einer Verlagerung das er weiterverfolgen will. ah ¶
2022 MED•INN 13DAS IST EINE RUBRIK
TITELTHEMA
Kratzer am
„gesunden“ Image
Mehrfach ungesättigten Fettsäuren wird viel Gutes nachgesagt.
Mit den F
orschungserkenntnissen des Teams um Timon Adolph
bekommt das schöne Bild erste Risse.
O
mega-3-Fettsäuren können Blut- genetische Varianten bekannt, die das Risiko „In unseren Studien
fettwerte positiv beeinflussen und für die Entwicklung einer chronisch-entzünd- können wir belegen, dass
das Risiko für Bluthochdruck und lichen Darmerkrankung beeinflussen. Doch bestimmte Nährstoffe
koronare Herzerkrankungen senken. Dieser die Genetik erklärt nur einen geringen Teil der
in der westlichen
Zusammenhang wurde in zahlreichen Studien Erkrankung. Im gastroenterologischen Labor
Ernährung ein Risiko für
nachgewiesen. Mit den Untersuchungen des der Universitätsklinik für Innere Medizin I, an
Gastroenterologen Timon Adolph gerät das der Klinikdirektor Herbert Tilg als ausgewie-
die E
ntstehung und den
gesunde Image dieser Fettsäuren jedoch ins sener Experte für die Entzündungsbiologie schlechten Verlauf von
Wanken und das Konzept der metabolen Ent- des Darms bereits seit vielen Jahren zu chronisch entzündlichen
zündung im Darm kommt ins Spiel. Gemeint Erkrankungen des Verdauungstrakts forscht, Darmerkrankungen
ist der Einfluss von Ernährungsbestandteilen sind Timon Adolph und sein Team den darstellen.“
auf die Entstehung und den Verlauf von chro- Ursachen auf der Spur. „In Migrationsstudien Timon Adolph
nisch-entzündlichen Erkrankungen des Darms wurde gezeigt, dass die westliche Ernährung
(CED). Wie zukunftsweisend und therapiere- eine zentrale Rolle in der Entstehung von
levant dieses neue Forschungsfeld ist, belegt chronisch entzündlichen Darmerkrankungen
nicht zuletzt die Auszeichnung Timon Adolphs spielt. Doch die komplexe Zusammensetzung
mit einem hoch dotierten ERC Starting Grant der Ernährung erweist sich für die Ursachen-
zu Beginn dieses Jahres (siehe Info-Box). forschung als große Herausforderung“, erklärt
In Europa leiden rund 1,6 Millionen Adolph. Dass er mit seiner Arbeitsgruppe
Menschen an der chronisch-entzündlichen mit dem Fokus auf Ernährungsbestandteile
Darmerkrankung Morbus Crohn (Crohn‘s di- auf der richtigen Spur ist, konnten sie bereits
sease, CD), 27.000 davon leben in Österreich. vor zwei Jahren beweisen. „Wir haben für
Der Alltag Betroffener wird von heftigen, unsere Untersuchungen im Labor eine Diät
kolikartigen Bauchkrämpfen, Durchfall und zusammengestellt, die der Zusammenset-
Erbrechen begleitet – und das oft wochen- zung einer westlichen Ernährungsweise
lang. Aber auch Schmerzen an Knie- oder entspricht. Dabei wurden nicht nur gesättigte
Sprunggelenken, entzündliche Hautverän- Fettsäuren, sondern auch mehrfach unge-
derungen, Müdigkeit, Augenentzündungen sättigte Fettsäuren, die gehäuft in Fleisch,
oder Osteoporose können auftreten. Die verschiedenen Ölen und Eiern vorkommen,
chronische, oft fortschreitende Erkrankung in einer Diät angereichert und Labormäusen
kann zwar symptomatisch und immunsup- über drei Monate lang gefüttert. So konnten
pressiv behandelt, bislang aber nicht geheilt wir nachweisen, dass insbesondere mehrfach
werden. Zwar sind rund 300 identifizierte ungesättigte Fettsäuren eine Entzündungs Ein Video zur Forschung
von Timon Adolph finden
reaktion im Darm hervorrufen – eine Ent- Sie auf dem Youtube-
Timon Adolph, Julian Schwärzler, Moritz Meyer, Lisa Mayr, zündung, die dem Bild eines Morbus Crohn Kanal der Medizinischen
Universität Innsbruck.
Felix Grabherr, Almina Jukic (v.li.) beim Menschen ähnelt“, so der 36-jährige
Medizinische Universität Innsbruck / David Bullock 2022 MED•INN 15Die Immunfluoreszenz-Aufnahme zeigt
spezifische entzündungstreibende Zellen
(grün) im Darm von Mäusen.
Wissenschafter, der schon während seines seine Forschungsarbeit von der Österreichi-
PhD-Studiums in der Arbeitsgruppe von schen Gesellschaft für Gastroenterologie und
Arthur Kaser an der Universität Cambridge zu Hepatologie (ÖGGH) erst kürzlich eine hoch
Entzündungsmechanismen in Darmepithel- dotierte Wissenschaftsförderung erhalten
zellen forschte. hat. Die Ergebnisse des Innsbrucker Teams
bildeten sich auch in der klinischen und
DIE ERKENNTNIS IM DETAIL: Die Entzün- biochemischen Krankheitsaktivität in einer
dungssignale werden von Darmepithelzellen Kohorte von 160 CED-PatientInnen ab und
gebildet und durch das anti-oxidative Enzym ließen sich außerdem in einer unabhängigen
Glutathione peroxidase 4 (GPX4) kontrol- metabolomischen Stuhlanalyse von 199
liert. GPX4 schützt Darmepithelzellen vor CED-PatientInnen nachweisen.
oxidativem Stress an Membranlipiden und Der Einfluss von GPX4 auf die Regulation
verhindert so das Auslösen einer Entzün- der Entzündung ist also nachgewiesen. „Wir
dungsantwort. Durch mehrfach ungesättigte verstehen nun auch die Mechanismen, die in
Fettsäuren, genetische Exposition oder Darmepithelien dazu führen, Entzündungs
andere Umweltfaktoren wird die Aktivi- signale auszusenden. Doch dies geschieht
tät dieses Enzyms jedoch gehemmt und nicht bei allen CED-Patientinnen und -Pati-
chronische Entzündung somit ermöglicht. enten“, gibt Adolph zu bedenken. „Omega 3
Ob diese Erkenntnisse auf den Menschen wirkt im spezifischen Patienten- und Krank-
übertragbar sind, wurde in weiteren Studien heitskontext entzündlich. In unseren weiteren
anhand von Stammzell-Organoiden und Forschungsarbeiten wird es – ganz im Sinne
zwei unabhängigen PatientInnenkohorten einer gezielten, personalisierten Therapieent-
untersucht. „Für unsere Analysen haben wir scheidung – darum gehen, jene Patientinnen
Stammzellen aus dem Darm von CED-Pa- und Patienten zu identifizieren, die für eine
tientinnen und -Patienten entnommen und gezielte Diät in Frage kommen, um diese
in Epithelzellen differenziert. In den daraus Erkrankung zu behandeln.“ Schon heute ist
kultivierten Organoiden untersuchten wir, aber sicher: Das Verständnis dieser metabo-
wie das CED-Epithel auf mehrfach unge- len Prozesse wird in Zukunft den Grundstein
sättigte Fettsäuren reagierte. Bei einem Teil für Ernährungstherapien und individualisier-
der Patientinnen und Patienten – jenen mit te Medizin für diese Erkrankungen legen.
verringerter GPX4-Aktivität – konnten wir Morbus Crohn könnte damit schon bald das
eine Entzündungsreaktion nachweisen“, Image der unheilbar chronischen Erkrankung
berichtet Erstautor Julian Schwärzler, der für verlieren. hei ¶
Hoch dotiert
Bei der letzten Ausschreibung des ERC wurden insgesamt 397 Starting Grants an junge ForscherInnen in
ganz Europa vergeben, sechs PreisträgerInnen freuten sich in Österreich, darunter Timon Adolph. Sein For-
schungsprojekt „Metabolic Gut Inflammation in Crohn‘s disease“ wird in den kommenden fünf Jahren mit 1,5
Millionen Euro von der EU gefördert. Timon Adolph ist der zweite Forscher an der Medizinischen Universität
Innsbruck, der mit einem Starting Grant des Europäischen Forschungsrates (ERC) ausgezeichnet wurde. Die
erste EU-Förderung dieser Art für die Medizinischen Universität Innsbruck ging 2010 an Arthur Kaser, der
ebenfalls Gastroenterologe ist und 2011 an die University of Cambridge berufen wurde (ein Porträt des For-
schers finden Sie auf den Seiten 44 / 45). Sowohl Adolph als auch Kaser studierten in Innsbruck Medizin und
forschten in Cambridge gemeinsam zu chronisch entzündlichen Darmerkrankungen. Das von Klinikdirektor
Herbert Tilg begründete Spitzenniveau der Innsbrucker Forschung zur Entzündungsbiologie des Darms ist
ein fruchtbarer Boden für prestigeträchtige internationale Auszeichnungen.
16 MED•INN 2022 Fotos: Julian Schwärzler, Medizinische Universität Innsbruck / David BullockS H O P www.i-med.ac.at/shop
TITELTHEMA
Mitochondrien
auf dem Fahrrad
Im organLife-Labor bringt Andras Meszaros Zellen an die Grenzen ihrer
Belastbarkeit und erhebt dabei die Effizienz ihrer Atmung.
Ein Ziel ist es, die Auswahl von Spenderorganen zu verbessern.
A
ndras Meszaros entnimmt mittels
Feinnadelbiopsie etwa vier Mil-
ligramm Gewebe von einer Niere,
einer Leber oder einem anderen Organ. Dann
fügt er Nährsubstrate hinzu. Zum Schluss setzt
er das Ganze quasi auf ein Fahrrad und schaut,
wie es um die Atmung der Mitochondrien –
der Kraftwerke der Zelle – steht. Meszaros
ist am organLife, dem von Stefan Schneeber-
ger geleiteten „Organ Regeneration Center
of Excellence“ an der Universitätsklinik für
Visceral-, Transplantations- und Thoraxchi
rurgie für die Arbeitsgruppe für mitochondri-
ale Funktionsdiagnostik verantwortlich. Mit
seiner Forschungstätigkeit, die so bildlich
erklärt zunächst – zugegeben – etwas skurril
klingt, leistet er einen wichtigen Beitrag für
die Zukunft der Transplantationsmedizin. Mit
hochauflösender Respirometrie, einem Gerät
des Innsbrucker Unternehmens Oroboros,
an dessen Verfeinerung Meszaros als Chief
Research Officer während seiner PostDoc-Zeit
beteiligt war, bestimmt er die Zellatmung von
Transplantaten. Diese wiederum lässt Rück-
schlüsse auf die Gesundheit des Organs zu.
„In den vergangenen 30 Jahren hat sich
das Durchschnittsalter von Organspender-
innen und -spendern von 30 auf 60 Jahre
verdoppelt. Es hat sich gezeigt: Je besser die
Zellatmung des Organs vor der Transplan-
tation ist, desto besser entwickelt sich der
klinische Verlauf danach. Daher stellt sich die
Andras Meszaros: „Je besser die Zellatmung des Organs
vor der Transplantation ist, desto besser entwickelt sich
der klinische Verlauf danach.“
18 MED•INN 2022 Fotos: Medizinische Universität Innsbruck / David BullockFrage, ob die Bestimmung der Zellatmung
künftig dabei helfen kann, die besten Organe
herauszufinden“, schildert Meszaros ein
Anwendungsgebiet für das Verfahren. Bereits
Ende der 1990er-Jahre wurden entsprechende
Untersuchungen an der Innsbrucker Klinik
durchgeführt, Grenzwerte konnten aber bisher
noch nicht festgelegt werden. Das Thema ist
komplex, denn Aspekte wie Spendercharak-
teristika und der Transplantationsvorgang an Winzige Gewebeproben reichen aus, um die Zellatmung zu messen.
sich beeinflussen die Leistungsfähigkeit der
Mitochondrien. freie Radikale gebildet, die Signalübertra-
Neben einer Vielzahl weiterer Funktionen gungsfunktion haben, aber auch schädigend
ist die sauerstoffabhängige Speicherung von sein können. Wünschenswert ist ein Gleich-
Energie in Form von Adenosintriphosphat gewicht zwischen den freien Radikalen und
(ATP) die Hauptaufgabe der Mitochondrien, Antioxidantien“, erläutert der Experte.
die als Organellen in fast allen Zellen – jedoch
in unterschiedlicher Anzahl – vorkommen. DIE ZELLATMUNG ist in der Transplantati-
„Herz, Leber und Nieren haben die meisten onsmedizin aber nicht nur als diagnostischer
Mitochondrien pro Zelle“, sagt Meszaros. Marker bei der Auswahl von Spenderorganen
Akute und chronische Erkrankungen, wie z. B. relevant. Sie wird – momentan noch expe-
ein Herzinfarkt, bei dem die Sauerstoffzufuhr rimentell – auch bei Untersuchungen im
unterbrochen wird, oder Diabetes schädigen Rahmen der Langzeit-Maschinenperfusion
diese Zellkraftwerke. Umgekehrt kann auch bestimmt. „Das ist ein brandaktuelles Thema“,
eine mitochondriale Schädigung Erkrankungen sagt Meszaros. Die Innsbrucker Expertinnen
hervorrufen. Eine Organentnahme selbst, die und Experten untersuchen dabei vor allem bei
Zwischenlagerung in der Eisbox oder in der Lebern und Nieren, die für eine Transplantation
Perfusionsmaschine, sowie die Implantation abgelehnt wurden, ob sie sich eventuell im
in den OrganempfängerInnen versetzen die Laufe einer Woche bei normothermen Ver-
Mitochondrien außerdem in Stress. hältnissen (37 °C) in der Maschinenperfusion
Der Oroboros-Gründer und Entwickler der erholen könnten. „Wir nehmen jeden Tag eine
hochauflösenden Respirometrie, Erich Gnaiger, Probe und schauen, wie sich die Zellatmung
habe den Begriff der „Zellergometrie“ geprägt. verändert und wie wir sie verbessern können.
„Wir setzen die Mitochondrien während der Die extrakorporale Maschinenperfusion wird
Messung quasi auf ein Ergometer. Das heißt, die Zukunft sein. Man transplantiert die guten
dass wir sie an die Leistungsgrenze bringen“, Organe und verbessert die schlechten“, erläu-
sagt Meszaros. Die Wissenschafterinnen tert Meszaros.
und Wissenschafter in seinem Team erheben Im organLife-Labor kommt die „Zellergo-
mithilfe des Geräts die Summe von Quantität metrie“ auch in vitro bei Zellkulturmodellen
und Qualität der Zellatmung, also wie viel eine zum Einsatz. Dabei sollen Antworten auf
Andras Meszaros
Zelle atmet, wie viel Prozent der Atmung zur unterschiedliche Fragestellungen gefunden
ATP-Produktion verwendet wird und wie viel werden, beispielsweise, wie sich die Perfu- Andras Meszaros hat an der Uni-
Energie in Form von Wärme verloren geht. sionslösung auf die Zellatmung auswirkt. versität Szeged in Ungarn Medizin
Es sei auch möglich, mit wenig Sauerstoff Selbstverständlich gebe es mehrere Ansätze, studiert. Seinen PhD absolvierte er
in Ungarn und am Ludwig-Boltz-
viel Energie zu produzieren. „Das ist wie beim um ein und dieselbe Frage zu klären, und die
mann-Institut für experimentelle
Fahrradfahren: Nur, weil man oft und schnell in hochauflösende Respirometrie sei auch nicht und klinische Traumatologie in
die Pedale tritt, heißt es nicht, dass man weit der Weisheit letzter Schluss: „Aber für die Wien. Seither beschäftigt er sich
kommt. Es kommt auf die Kraftübertragung Funktionsmessung in Gewebe ist sie die am mit molekularen Mechanismen der
an.“ Allzu effizient dürfe die Zellatmung aber besten geeignete Methode. Die Zellatmung Entzündung, der Zellatmung und
oxidativem Stress. Seit 2018 ist er als
auch nicht sein, da dann zu viele freie Radikale anhand so winziger Proben in derart hoher
Assistenzarzt an der Universitätskli-
entstehen würden. „Die Zellatmung geht Auflösung kann nur diese Technik bestimmen nik für Visceral-, Transplantations-
immer mit oxidativem Stress einher. Es werden – und das ist innsbruckspezifisch.“ mai ¶ und Thoraxchirurgie tätig.
2022 MED•INN 19TITELTHEMA
Long COVID in Bildern
Der Computertomograf bringt’s ans Licht: Auch ein Jahr nach durchgemachter
Corona-Infektion können in der Lunge Gewebeschäden sichtbar sein. Zu diesem
Ergebnis kommen Tiroler RadiologInnen anhand von bildgebenden Analysen, die
im Rahmen der Langzeitstudie CovILD durchgeführt wurden.
I
m Jänner 2020 hatte sich Kurt M. mit Pneumologie, Radiologie, Infektiologie und
SARS-CoV-2 infiziert. Die Infektion des Neurologie durchgeführten Studie veröffent-
63-jährigen, leicht übergewichtigen Pen- licht werden. Dabei handelt es sich um die
sionisten verlief schwer, schließlich musste er erste, systematisch wissenschaftlich unter-
auf der Intensivstation beatmet werden. Fünf suchte COVID-19-Kohorte in Österreich.
Wochen später wurde Kurt M. aus der Klinik Für den radiologischen Teil der Untersu-
entlassen, gesund war er aber noch lange chung hat ein Team um Gerlig Widmann und
nicht. So könnte die Geschichte von einem Anna Luger von der Universitätsklinik für Ra-
der ProbandInnen lauten, die im Rahmen der diologie den Verlauf der Lungenveränderun-
Innsbrucker Langzeitstudie CovILD (Develop- gen in regelmäßigen Abständen untersucht.
ment of Interstitial Lung Disease in Patients „Aus Langzeitstudien zur SARS-Pandemie im
With Severe SARS-CoV-2 Infection) auf Jahr 2003 mit SARS-CoV-1 wissen wir, dass
mögliche Folgeschäden nach einer schwer im CT auch noch 15 Jahre nach Erkran-
verlaufenen SARS-CoV-2-Infektion unter- kung Veränderungen des Lungengewebes
sucht wurden. Schon bald sollen umfassende festzustellen sind“, weiß Widmann. Er ist als
Ergebnisse aus der von der Pneumologin Bereichsleiter der Sektion Computertomo-
Judith Löffler-Ragg initiierten und geleiteten graphie und geschäftsführender Oberarzt
und gemeinsam mit Teams aus den Bereichen an der Universitätsklinik für Radiologie unter
anderem auch für den Thorax-Schwerpunkt
zuständig.
Die Computertomografie, kurz CT, ist
ein spezielles bildgebendes 3D-Röntgen-
verfahren in der Radiologie, mit dem selbst
Genauer Blick dank subtilste Veränderungen in und an Organen
sichtbar gemacht werden können – und das
Künstlicher Intelligenz
in kurzer Zeit. Auch für die Beurteilung von
Mittels modernster KI-unterstützter Lungenschäden nach COVID-19 hat sich die
Software können COVID-19-Lungen- CT als brauchbare Methode erwiesen. Mithil-
veränderungen exakt quantifiziert fe modernster, durch Künstliche Intelligenz
werden. Die violett umrandeten Areale
entsprechen dichten Konsolidierun-
(KI) unterstützter Software, die im Rahmen
gen, rot umrandete Areale entspre- dieser Studie auch erstmals evaluiert wurde,
chen Milchglastrübungen. kann zusätzlich zur radiologischen Beur-
Fotos: Gerlig Widmann / Radiologie Innsbruck (1), Medizinische Universität Innsbruck / David Bullock (1)teilung eine genaue Quantifizierung von Mehrheit dieses Anteils zumindest schwer Gerlig Widmann &
Lungenveränderungen durchgeführt werden. erkrankt war, ist das doch ein unerwartet Anna Luger
hoher Anteil“, urteilt Widmann.
SO ZEIGTEN IN den CT-Untersuchungen Genau betrachtet ließen sich bei 34 Pro- Der Innsbrucker Gerlig Widmann hat
sechs Wochen nach Krankhausentlassung zent der TeilnehmerInnen oberflächennahe Medizin und Gesundheitswissen-
schaften studiert. Der Bereichsleiter
88 Prozent der PatientInnen anhaltende netzartige Verdichtungen der Lunge, geringe
der Sektion Computertomographie
leicht- bis mittelgradige strukturelle Verän- Milchglastrübungen oder beides erken- und geschäftsführende Oberarzt an
derungen der Lunge, die sich allerdings im nen. Bei 20 Prozent der TeilnehmerInnen der Universitätsklinik für Radiologie
Zeitverlauf bei den meisten PatientInnen waren ausgedehnte Milchglastrübungen, leitet die klinischen Schwerpunkte
deutlich zurückbildeten. Von anfangs 142 oberflächennahe netzartige Verdichtungen, Kopf-Hals-Radiologie, Thorax-Radio-
logie und Onkologische Radiologie
ProbandInnen konnten nach einem Jahr noch Bronchialerweiterungen und mikrozystische
und forscht zu Künstlicher Intelligenz
91 TeilnehmerInnen in die Studie einge- Veränderungen feststellbar, die eventuell basierter Texturanalyse von Lungen
schlossen werden. „Das größte Risiko, auch auf Vernarbungsprozesse hindeuten. „Aus erkrankungen, Radiomics und Low
ein Jahr nach COVID-19 noch Lungenverän- radiologischer Sicht lässt sich noch nicht Dose Imaging.
derungen im CT zu zeigen, trägt eindeutig abschätzen, wie sich diese strukturellen Die gebürtige Münchnerin Anna
Luger hat an der Medizinischen
der über 60-jährige männliche Patient mit Lungenveränderungen zeitlich weiter verhal-
Universität Innsbruck Medizin stu-
kritischem Krankheitsverlauf“, bringt Ra- ten“, so Radiologe Widmann. Drei Szenarien diert. Die Forschungsschwerpunkte
diologin und Studienautorin Anna Luger die kann er sich dennoch vorstellen: Die Verän- der Fachärztin für Radiologie und
zentrale Erkenntnis auf den Punkt. Von den derungen bilden sich langsam vollständig Expertin für Thorax-Radiologie liegen
Ergebnissen ihrer radiologischen Ein-Jahres- zurück, die Veränderungen halten an und in den Bereichen Lungeninfektionen,
COPD und interstitielle Lungener-
Folgeanalyse – insgesamt wurden in diesem es entwickeln sich stabile Vernarbungen,
krankungen.
Zeitraum vier CT-Untersuchungen durchge- oder das Lungengewebe wird zunehmend
führt – waren die ForscherInnen schließlich fibrotisch (Bindegewebsvermehrung, Anm.)
doch überrascht. „In unserer Kohorte – die und es kommt vermehrt zu klinischen
Probandinnen und Probanden verteilten sich Symptomen. Eine langfristige klinische und
je nach Schweregrad des initialen Verlaufs radiologische Nachsorge von PatientInnen
auf vier Gruppen – waren bei mehr als mit anhaltenden Lungenveränderungen im
der Hälfte auch noch zwölf Monate nach CT wird also notwendig sein, um mehr über
Krankenhausentlassung subtile Verände- den klinischen Verlauf und potenzielle Folge-
rungen im CT nachweisbar. Auch wenn eine erscheinungen herauszufinden. hei ¶
2022 MED•INN 21Sie können auch lesen
