Mit bakterieller Nanocellulose den Gallengang flicken

Interview mit Dr. Falk Rauchfuß, Oberarzt der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Gefäßchirurgie am Universitätsklinikum Jena

Bei Gallenoperationen kommt es häufiger vor, dass der Verschlussapparat zwischen Gallenblase und Dünndarm verletzt wird. Bisher gab es allerdings keine chirurgische Möglichkeit, Gewebedefekte zu überbrücken. Ein neuartiges Implantat aus bakterieller Nanocellulose (BNC) könnte dies nun ändern. Denn sein Nanofasernetzwerk macht es extrem stabil, sodass es eine stützende Funktion übernehmen kann.

08.12.2015

Foto: Falk Rauchfuß

Dr. Falk Rauchfuß; © UKJ

Dr. Falk Rauchfuß, Oberarzt der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Gefäßchirurgie am Universitätsklinikum Jena, erläutert im Interview mit MEDICA.de, wie BNC-Implantate patientenindividuell angepasst werden können und welche Eigenschaft Nanocellulose im Körper aufweist.

Herr Dr. Rauchfuß, bei Gallenoperationen und Lebertransplantationen kann es zu Problemen mit dem Verschlussapparat kommen. Können Sie dieses eingangs bitte erläutern?


Dr. Falk Rauchfuß: Eine schwerwiegende Komplikation, die bei einer routinemäßigen Entfernung der Gallenblase auftreten kann, ist die Durchtrennung des Gallenhauptgangs. Bei Lebertransplantationen können unter Umständen Durchblutungsstörungen oder Gewebedefekte auftreten. Wir haben bis heute keine chirurgische Möglichkeit, größere Substanzdefekte im Gallengang sinnvoll zu überbrücken. Das heißt, dass wir zwangsläufig den Darm und den leberseitigen Anteil des Gallengangs miteinander verbinden müssen. Der natürliche Schließmuskelapparat wird somit außer Kraft gesetzt. Gerade bei Transplantierten steigen dann oft Keime aus dem Dünndarm in die Leber auf und rufen dort Entzündungen hervor. Das heißt wiederum, dass die Patienten häufig teure Antibiotikatherapien erhalten.
Foto: weißes Implantat liegt in Petrischale

© Andreas Heckel

Ein neuartiges Gallengangimplantat soll dieses Problem lösen. Wie kam es zu der Idee, einen biotechnologisch geformten Hohlkörper aus bakterieller Nanocellulose für ein Gallengangsimplantat zu entwickeln?


Rauchfuß: Wir haben und hatten in Jena mehrere Arbeitsgruppen, die Erfahrungen mit diesem Material haben. Der ortsansässige Verein POLYMET Jena mit Prof. Dieter Klemm beschäftigt sich seit einigen Jahren bereits mit dem Material. Außerdem gab es bereits Arbeitsgruppen, die das Material bei Narbenbrüchen eingesetzt haben. Eine andere Gruppe arbeitet mittlerweile in Köln um Prof. Jens Wippermann. Sie haben das Ganze in das Gefäßssystem eingesetzt, sodass es gerade unter der Fragestellung der Gallenwege nahe lag, das Material in Form einer Röhre einzusetzen.

Welche Eigenschaften besitzt das Material?


Rauchfuß: Wir können es in verschiedenen Durchmessern oder Längen individuell herstellen und auf Vorrat anlegen. Bei einer Operation kann das Material dann zurechtgeschnitten werden. Der Körper resorbiert das Implantat nicht und es ist extrem widerstandsfähig, sodass es auch unter Einwirkung der Gallenflüssigkeit nicht zerstört wird. Das haben wir im Labor getestet. Theoretisch könnte man das Material auch in Y-Form herstellen, um Gallenwegsgabelungen versorgen zu können. Daran arbeiten wir gerade.

Im Tierversuch zeigte sich bereits nach vier Wochen ein komplett neu gebildeter Gallengang. Nach der Gallengangsregeneration kann das Implantat entfernt werden. Somit bleibt kein Fremdkörper zurück.
Foto: weißes Implantat liegt zum Vergleich neben einem Cent-Stück

© Andreas Heckel

Zellulose kennen wir von Taschentüchern. Im Vergleich dazu zersetzt sich die Nanozellulose im Körper jedoch nicht. Welche Vorgänge finden innerhalb des Körpers statt?


Rauchfuß: Welche Prozesse dort genau stattfinden, wissen wir nicht. Dafür haben wir keine Erklärungen gefunden, wie diese Gallenwegsregeneration erzeugt wird. Wir sehen nur das Ergebnis. Fest steht, dass nach der Implantation des Nanocellulose-Röhrchens im Körper eine Regenerationsantwort in Gang gesetzt wird, bei der die Nanocellulose von Gallengangsepithel überwachsen wird. Für eine stufenweise Klärung dieses Prozesses müssten wir relativ viele Versuche durchführen, um diesen Einheilungsprozess einheitlich zu betreuen und zu überwachen. Das haben wir bisher noch nicht gemacht. Bis das Implantat in menschlichen Patienten eingesetzt wird, müssen noch zwei bis drei Fragestellungen im Experiment beantwortet werden.

Könnte das Material auch in anderen Bereichen eingesetzt werden?


Rauchfuß: Wir prüfen das Ganze noch für den Harnleiter und die Speiseröhre. Das sind Zukunftsmodelle. Wir fokussieren uns aktuell aber eher auf den Gallengang, weil wir da ganz klar sehen, dass wir schnell zu einer Anwendung im Patienten kommen können. Multizentrische Studien sind daher in Zukunft zu erwarten.
Foto: Melanie Günther; Copyright: B. Frommann

© B. Frommann

Das Interview führte Melanie Günther
MEDICA.de