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Transplantation

 

[zu spätlateinisch transplantare »verpflanzen«] die, -/-en,  

 1) Medizin: Übertragung (Verpflanzung) von Zellen, Geweben oder Organen (Transplantate), die die Funktion von fehlenden oder im Austausch entfernten funktionsuntüchtigen Zellen oder Organen übernehmen sollen; das operative Einbringen wird auch als Implantation bezeichnet, die Entnahme von einem Spender als Explantation. - Bei der autogenen Transplantation (autologe oder Autotransplantation) sind Spender und Empfänger identisch, das Transplantat wird von einer Stelle des Organismus auf eine andere übertragen und dient v. a. dem Ersatz von Gewebeverlusten (Autoplastik); als syngene Transplantation (isologe Transplantation) wird die Verpflanzung zwischen zwei genetisch identischen Individuen (v. a. eineiige Zwillinge) bezeichnet. Bei der allogenen Transplantation (homologe Transplantation) weisen Spender und Empfänger unterschiedliche Erbinformationen auf, gehören jedoch der gleichen Art an; dies stellt die typische Situation bei einer Organtransplantation dar. Die xenogene Transplantation (Xenotransplantation, heterologe Transplantation) bezeichnet die Übertragung zwischen Individuen unterschiedlicher Arten (Tier und Mensch); ihre Möglichkeiten sind aufgrund der großen genetischen Unterschiede bislang sehr begrenzt.

 

 Probleme und Möglichkeiten

 

Das Hauptproblem der Transplantation liegt (soweit es sich um keine autogene Transplantation handelt) in der Tatsache, dass jeder Organismus körperfremde Zellen (Zellen mit anderen Erbinformationen) erkennt und zerstört, d. h. abstößt (Transplantatabstoßung). Die Intensität dieser immunbiologischer Reaktion ist umso schwächer, je geringer die genetischen Unterschiede sind. Daher strebt man eine möglichst weitgehende Übereinstimmung der Gewebe- oder Oberflächenantigene und Blutgruppenidentität (Gewebeverträglichkeit, HLA-System) an. Trotzdem ist zur Erhaltung des Transplantats zusätzlich eine lebenslange immunsuppressive Behandlung (Immunsuppression) erforderlich. Die hiermit verbundene allgemeine Schwächung der Abwehr ist Ursache einer stark erhöhten Infektionsgefahr als zweites Hauptrisiko einer Transplantation; in der Frühphase treten v. a. bakterielle Infektionen, in der Spätphase besonders virale (Zytomegalie-, Epstein-Barr-, Herpes-simplex-Virus) und Pilzinfektionen, auch bösartige Tumoren (v. a. maligne Lymphome) auf. Das dritte Risiko ist eine chronische Transplantatabstoßung, die trotz immunsuppressiver Dauertherapie mit einer Rate von 3-5 % je Jahr beobachtet wird; sie kann zurzeit medikamentös nicht verhindert, sondern lediglich hinausgezögert werden. Eine starre Altersgrenze bei der Durchführung einer Transplantation besteht nicht; jenseits des 55. Lebensjahrs ist sogar seltener mit einer Abstoßungsreaktion zu rechnen. Bei Kindern ist eine Nierentransplantation besonders dringlich, da eine Wachstumsbeeinträchtigung unter Dialysebehandlung eher zu erwarten ist als unter der derzeitigen immunsuppressiven Behandlung.

 

Die Möglichkeit einer Transplantation erstreckt sich gegenwärtig auf Zellen und Gewebeteile wie Knochenspäne, Nervenscheiden, Gefäße, Faszien, Hautteile, Gehörknöchelchen, Augenhornhaut und eine Reihe innerer Organe; auch die Bluttransfusion ist zur Transplantation zu rechnen.

 

Die Hauttransplantation dient dem Ersatz größerer Hautverluste (z. B. bei Verbrennungen, Verätzungen) und wird im Rahmen der plastischen Chirurgie (Hautplastik) zur Rekonstruktion tief reichender Gewebedefekte eingesetzt. Transplantate werden mithilfe eines Dermatoms in Form unterschiedlich dicker Lappen oder Spaltstücke entnommen. Größere Flächen können mit einem Mesh-Dermatom versorgt werden, das ein gitterartiges Auseinanderziehen des Transplantats ermöglicht (Spalthautlappen). Im Unterschied zur freien Transplantation, bei der kleinere Transplantate in Form von Inseln oder Hautstücken von geeigneten Körperstellen entnommen und verpflanzt werden, bleibt bei der (autologen) gestielten Hauttransplantation die Versorgung des Transplantats bis zum Einheilen in das Wundbett über eine Gewebebrücke erhalten. Bei diesem Verfahren müssen gegebenenfalls die betreffenden Gliedmaßen eine Zeit lang an das Transplantationsbett herangeführt und fixiert werden (z. B. Unterarm an das Gesicht). In der 1989 in München gegründeten ersten deutschen Hautbank werden Vollhaut und Oberhautzellen zu Transplantationszwecken aufbewahrt. Auch bei Knochen- und Knorpelteilen wie bei der Augenhornhaut, deren Übertragung zur Behandlung irreversibler Trübungen durchgeführt wird (Hornhauttransplantation), ist eine Konservierung in Gewebebanken möglich. Ein weiteres Gebiet stellt die Knochenmarktransplantation dar, die v. a. bei der Therapie der akuten myeloischen Leukämie einen festen Platz einnimmt.

 

 Organtransplantation

 

Der bedeutendste Bereich der Transplantation ist die Organtransplantation als einzig mögliche Behandlungsform bei endgültigem Funktionsverlust. Für Kranke mit dialysepflichtigem chronischem Nierenversagen und jugendlichem Diabetes mellitus bringen Nieren- und Bauchspeicheldrüsen-Transplantationen wesentliche Verbesserungen der Lebensqualität. Aufgrund der besonderen Empfindlichkeit des Organgewebes muss die Blutversorgung bis zur Entnahme aufrechterhalten werden, eine Konservierung der Transplantate ist nur über einen begrenzten Zeitraum (Lunge und Herz unter 6 Stunden, Leber über 12 Stunden, Niere bis 48 Stunden) möglich. Aufgrund dieser medizinischen Gegebenheiten müssen in Verbindung mit der juristischen Problematik beim Organspender eine Reihe von Voraussetzungen erfüllt sein. Auch die Transplantationsanwärter müssen eine Reihe von Bedingungen erfüllen (z. B. keine sekundäre Schädigung des Organismus durch die betreffende Organinsuffizienz oder Metastasen bei Organkrebs, keine Stoffwechsel- u. a. Allgemeinerkrankungen). Um die optimale Gewebeverträglichkeit von Spender- und Empfängergewebe zu gewährleisten, werden die medizinischen Daten (Blutgruppe, Gewebetyp) von Transplantationsanwärtern in zentralen Datenbanken erfasst, z. B. bei Eurotransplant (Sitz: Leiden) für die Beneluxländer, Deutschland und Österreich, bei Scandiatransplant (Sitz: Århus) für die nordischen Länder. Ein nationales Datenzentrum, das den Datenabgleich der deutschen Transplantationszentren untereinander und mit Eurotransplant gewährleisten soll, besteht in Heidelberg.

 

Ist ein Organspender vorhanden, wird unter Berücksichtigung der Dringlichkeit innerhalb von Minuten in der Zentralstelle die bestmögliche Kombination unter den computergespeicherten Anwärtern ermittelt und an das betreffende Transplantationszentrum übermittelt. Nach Routineuntersuchung des Spenderbluts auf Antikörper (z. B. gegen HIV, Zytomegalievirus) und Prüfung der Eignung (Größe, Zustand) des Spenderorgans wird dieses entnommen, mit einer speziellen Konservierungslösung perfundiert, in einem sterilen, mit der Lösung gefüllten, gekühlten Plastikbeutel verstaut und in einer Isolierbox auf schnellstem Wege zur Transplantationsklinik transportiert; der Empfänger ist dort bereits auf die Operation vorbereitet worden. Die Dauer einer Organtransplantation liegt zwischen drei (Niere), vier (Herz) und fünf bis sechs Stunden (Leber). Die Operationstechniken werden im Tierversuch erprobt.

 

Hauptanwendungsbereiche der Organtransplantation sind die Nierentransplantation, die Herztransplantation, die sich beide zu Routineeingriffen entwickelt haben, und die Lebertransplantation; auch kombinierte Herz-Nieren-Transplantationen wurden bereits mit Erfolg durchgeführt. Die mit besonderer Spenderproblematik belastete Lungentransplantation (etwa 25 % der Anwärter sterben innerhalb der Wartezeit) bei irreversibler Lungenschädigung hat inzwischen auch gute Erfolgsaussichten; sie wird als kombinierte Herz-Lungen-Transplantation, Doppellungentransplantation mit Bronchialbaum oder Einzelflügeltransplantation durchgeführt. Die Bauchspeicheldrüsen-Transplantation bei Typ-I-Diabetes mit Spätkomplikationen (bei Nierenversagen mit gleichzeitiger Nierentransplantation) ist wegen des Verdauungsdrüsenanteils mit hohen postoperativen Komplikationen verbunden (z. B. Selbstverdauung, Infektionen, Blutungen durch Andauung der Gefäßanastomosen, hohe Abstoßungsrate). Versuche, nur die Insulin bildenden Pankreasinseln über die Pfortader in die Leber zu injizieren und damit die Probleme der Bauchspeicheldrüsen-Transplantation zu umgehen, können in ihren Erfolgsaussichten zurzeit noch nicht beurteilt werden.

 

Entscheidend für den anhaltenden Erfolg einer Organtransplantation ist die konsequente Durchführung einer lebenslangen Basistherapie mit Immunsuppressiva (v. a. Cyclosporin, teils in Kombination mit Cortison); mögliche Nebenwirkungen bestehen in Hirsutismus, Zahnfleischwucherungen, Bluthochdruck, Nierenschäden, Blutbildungsstörungen und gegebenenfalls den Cortisonrisiken (v. a. Osteoporose) sowie einer erhöhten Infektionsanfälligkeit. Durch (u. a. serologische) Kontrolluntersuchungen müssen Abstoßungsreaktionen, für die es keine akuten Alarmsignale gibt, möglichst früh erkannt und gegebenenfalls durch eine verstärkte Immunsuppression bekämpft werden.

 

Die Erfolgsaussichten einer Organtransplantation liegen inzwischen bei einer Einjahres-Überlebensrate von fast 90 % (Nieren-, Herz-, Lebertransplantation); häufigste Todesursachen sind Infektionen und akute Abstoßungen; die längsten bekannten Überlebenszeiten liegen zwischen 18 und 20 Jahren. In Deutschland wurden 1996 2 016 Nierentransplantationen, 699 Lebertransplantationen, 510 Herztransplantationen, 108 Lungentransplantationen und 102 Bauchspeicheldrüsen-Transplantationen durchgeführt. Zu den Hauptproblemen der Organtransplantation gehören der Mangel an Spenderorganen und die unsichere Langzeitfunktion eines implantierten Organs. Die Verwendung xenogener Transplantate, die ein zusätzliches Reservoir erschließen würde, beschränkt sich aufgrund der immunologischen Probleme auf Teilimplantate (z. B. Herzklappen aus Rinder- oder Schweineherzen); Versuche mit Tierorganen (z. B. Pavianleber) erbrachten bisher keinen anhaltenden Erfolg. Eine Verbesserung der immunologischen Verträglichkeit erhofft man sich von der Züchtung gentechnologisch veränderter (transgener) Schweine, die u. a. menschliche Blutgruppenmerkmale oder Kontrollfaktoren des Komplementsystems tragen.

 

Geschichtliches:

 

Beschreibungen von Hautlappentransplantationen bei Gewebedefekten im Nasenbereich sind bereits aus der indischen Medizin des 2. Jahrhunderts überliefert; in der Legendensammlung des Jacobus de Voragine (vor 1267) wird eine Beinübertragung beschrieben. Mit den ersten erfolgreichen autogenen Transplantationen von Hautteilen wurde Ende des 19. Jahrhunderts in der Chirurgie begonnen; experimentelle Organtransplantationen bei Tieren führte u. a. 1902 A. Carrel mit einer neuen Gefäßnahtmethode durch. Obwohl schon ein Jahrzehnt später »Ungleichheiten des Zelleiweißes und des Serums« als Grund für die unterschiedlichen Erfolge bei autogenen und allogenen Transplantationen vermutet wurden, gelang es erst P. B. Medawar Anfang der 1940er-Jahre, die immunologischen Grundlagen in Form der Gewebeverträglichkeitsantigene zu erforschen. Nachdem Anfang der 1950er-Jahre erste Immunsuppressiva (Cortison, Ganzkörperbestrahlung, Antilymphozytenserum) eingeführt und operative Techniken an Tieren entwickelt worden waren, gelang 1954 J. E. Murray in Boston (Massachusetts) die erste Nierentransplantation zwischen eineiigen Zwillingen, 1962 die erste allogene Nierentransplantation; eine Verbesserung der Ergebnisse brachte die Einführung von Azathioprin als Immunsuppressivum. Trotzdem lag die Einjahres-Überlebensrate nur bei etwa 40 %. 1963 gelang T. E. Starzl in Pittsburgh (Pa.) die erste Lebertransplantation, 1967 C. Barnard in Kapstadt die erste Herztransplantation; nach erfolglosen Versuchen Ende der 1960er-Jahre wurde erst 1983 die erste Lunge von J. D. Cooper in Toronto erfolgreich transplantiert; 1988 führte R. Pichlmayr in Hannover die Verpflanzung von Lebersegmenten ein. Einen großen Durchbruch bei der Verbesserung der Transplantationsergebnisse bewirkte die Einführung von Ciclosporin als erstem nichtzytotox. Immunsuppressivum (entdeckt von J. F. Borel, Basel). Die verbesserte Immunsuppression, eine Standardisierung der operativen Techniken und die laufend optimierte Konservierung der Organe ermöglichte zusammen mit der zunehmenden Erfahrung bei der Auswahl der Empfänger und der systematischen Berücksichtigung immunologischer Kriterien bei der Zuordnung von Spenderorganen (HLA-System ) den gegenwärtigen Stand.

 

Recht:

 

In Deutschland gilt für die Spende und die Entnahme von menschlichen Organen, Organteilen oder Geweben zum Zweck der Übertragung auf andere Menschen sowie für die Übertragung dieser Organe das seit Ende der 1970er-Jahre diskutierte Transplantationsgesetz vom 5. 11. 1997, in Kraft seit 1. 12. 1997. Nicht zum Anwendungsbereich des Gesetzes gehören Blut, Knochenmark sowie embryonale und fetale Organe und Gewebe. Nach § 3 Transplantationsgesetz bedarf die Organentnahme aus dem Körper eines Verstorbenen zum Zweck der Transplantation auf einen lebenden Empfänger grundsätzlich der (mündlichen oder schriftlichen) Einwilligung des Organspenders; dies kann z. B. durch einen Organspenderausweis mit Verbindlichkeit über den Tod hinaus dokumentiert werden und bleibt, ebenso wie eine zu Lebzeiten erklärte Ablehnung, über den Tod hinaus für die Angehörigen verbindlich. Liegt dagegen eine Erklärung des Verstorbenen nicht vor, steht die Entscheidung nach einer im Transplantationsgesetz bestimmten Rangfolge den nächsten Angehörigen zu, die den mutmaßlichen Willen des Verstorbenen zu beachten haben (§ 4; so genannte erweiterte Zustimmungslösung). Möglich ist auch, dass der potenzielle Spender die Entscheidung einer namentlich benannten Person seines Vertrauens überträgt (§ 2 Absatz 2). Für die der Organentnahme vorausgehende Todesfeststellung ist das Kriterium des Hirntodes (vollständiges und bleibendes, d. h. irreversibles Fehlen jeglicher Hirntätigkeit) maßgeblich; dieser muss durch zwei vom Transplantationsteam unabhängige ärztliche Spezialisten festgestellt und dokumentiert werden (§§ 3 Absätze 2, 5). Krankenhäuser werden verpflichtet, den eingetretenen Hirntod geeigneter Organspender dem zuständigen Transplantationszentrum zu melden (§ 11 Absatz 4). Die Organisation der Zusammenarbeit der Transplantationszentren ist Aufgabe der Koordinierungsstelle; die Zuteilung vermittlungspflichtiger Organe hat nach Regeln, die dem Stand der Erkenntnisse der medizinischen Wissenschaften entsprechen, durch eine Vermittlungsstelle (§ 12) zu erfolgen. Bei einer nur in engen Grenzen zwischen einander nahe stehenden Personen zulässigen Lebendtransplantation (z. B. einer Niere, Teilen der Leber) bedarf die Organentnahme der Einwilligung des Spenders nach vorheriger sorgfältiger Aufklärung. Der Handel mit Organen ist verboten (§ 17 Transplantationsgesetz; Organspender).

 

In Österreich sind Organentnahmen von Verstorbenen im Sinne der »Widerspruchslösung« gesetzlich geregelt (§ 62 a Krankenanstaltengesetz). - In der Schweiz sind die Organtransplantationen im längstens bis zum 31. 12. 2005 befristeten Bundesbeschluss über die Kontrolle von Blut, Blutprodukten und Transplantaten vom 22. 3. 1996 geregelt, welcher es u. a. verbietet, menschliche Transplantate gegen Entgelt in der Schweiz oder von der Schweiz aus im Ausland in Verkehr zu bringen oder gegen Entgelt erworbene menschliche Transplantate zu transplantieren. Ein Verfassungsartikel mit den Bundeskompetenzen für eine umfassende gesetzliche Regelung der Transplantationsmedizin wurde im National- und Ständerat angenommen, die notwendige Volksabstimmung steht noch aus (Stand November 1998). Ein gestützt darauf zu erarbeitendes Transplantationsgesetz wird frühestens im Jahre 2002 in Kraft treten.

 

Literatur:

 

Organspende. Krit. Ansichten zur T.-Medizin, hg. v. R. Greinert u. G. Wuttke (Neuausg. 1993);

 K. Wonigeit u. R. Pichlmayr: Organ-T., in: Immunologie, begr. v. K.-O. Vorländer, hg. v. D. Gemsa u. a. (⁴1997).