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Foto: © MHH/Kaiser

„Bereits jetzt haben wir in Hannover ausgeprägte Grundlagenforschung und klinische Forschung auf dem Gebiet Implantat-assoziierter Infektionen, was sich auch in zahlreichen geförderten Forschungsverbünden zeigt. Der Fokus liegt besonders auf der Entwicklung neuer Implantatoberflächen zur Reduzierung des Risikos derartiger Infektionen“, erläutert Professorin Stiesch. Eine wesentliche Plattform der I4A-Allianz bildet nach Aussage der Forscherin die von hannoverschen Wissenschaftlern gegründete Biobank, in der infizierte Implantate und umgebende Gewebe aus verschiedenen medizinischen Disziplinen eingelagert und damit wissenschaftlichen Untersuchungen zugänglich gemacht werden. Dr. Manfred Elff, Vorstandvorsitzender des Niedersächsischen Zentrums für Biomedizintechnik, ergänzt: „Die Gründung dieser Allianz und insbesondere die transatlantische Kooperation bei der Reduzierung Implantat-assoziierter Infektionen ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg hin zu einer ganzheitlichen Bearbeitung der Implantatforschung und Entwicklung, also den Kernzielen unseres Zentrums.“

Die europäische I4A-Allianz wird von den bereits bestehenden Strukturen des nordamerikanischen Pendants profitieren, wie Professorin Stiesch erläutert. Professor Dr. Rabih O. Darouiche, Sprecher der nordamerikanischen Allianz, begrüßt die transatlantische Kooperation zwischen den Allianzen und sieht der ersten gemeinsamen Tagung, die bereits für den Herbst 2012 in Hannover geplant ist, mit großem Interesse entgegen. Von 2013 an sollen die gemeinsamen Jahrestagungen der Allianzen abwechselnd in Europa und den USA stattfinden. Zudem wird die I4A -Allianz im Bereich der Grundlagenforschung eng mit den Nordamerikanern zusammenarbeiten, was sich bereits in interdisziplinären Pilotprojekten zwischen der Arbeitsgruppe von Professor Darouiche und der MHH zeigt.

Gründungsmitglieder der I4A-Allianz sind Klinikleiter zahnmedizinischer und chirurgischer Kliniken der MHH sowie Vertreter des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung Braunschweig, der Leibniz Universität Hannover, Technische Universität Braunschweig sowie des Laser Zentrum Hannover.

Imprägnierung spart Millionen

Professor Dr. Axel Haverich, Direktor der MHH-Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie, der mit seiner Klinik ebenfalls zu den Gründungsmitgliedern gehört, sieht in den Implantat-assoziierten Infektionen neben all dem Leid für die betroffenen Patienten auch einen riesigen Kostenfaktor: „Derartige Infektionen verursachen allein im deutschen Gesundheitswesen Kosten vom mehreren hundert Millionen Euro“, sagt Professor Haverich. „Nehmen wir zum Beispiel nur die kardiovaskulären Implantate wie Schrittmacher, Gefäßprothesen und Herzklappen, so schätzen wir die infektionsbedingten Behandlungskosten auf fast 120 Millionen Euro pro Jahr.“

Einer seiner Forscher hat nun eine neue Beschichtung für kardiovaskuläre Implantate entwickelt, für die er den Forschungspreis während der 25. Tagung der Europäischen Gesellschaft für Gefäßchirurgie gewonnen hat. „Die Beschichtungen – eine Art Imprägnierung – bieten den Patienten den entscheidenden Vorteil, dass die Implantate besser gegen Infektionen geschützt sind“, sagt Dr. Theodosios Bisdas. „Prothesen können während der Implantation kontaminiert werden“, erläutert er. Mikroorganismen vermehren sich auf der Prothese und bilden eine mehrzellige Schicht – den sogenannten Biofilm. Er schützt die Keime vor einem Angriff von Antibiotika oder dem körpereigenen Immunsystem.

Der MHH-Forscher hat mit seinem Team die Prothesen experimentell imprägniert. Dies soll die Kontamination der Gefäßprothesen vor und während der Operation und die entsprechende Ausbildung von Biofilmen minimieren. „Solche Infektionen innerhalb der ersten Tag nach der Operation sind für die meisten Komplikationen verantwortlich“, erklärt Dr. Bisdas. Der Mediziner hat die Biofilme vier verschiedener Bakterien (Staphylococcus epidermidis und aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli) dargestellt und untersucht wie drei Antibiotika (Daptomycin, Rifampicin, Nebacetin) als Imprägnierungsmittel wirken. Dieses Experiment zeigte eine sehr gute antibakterielle Wirkung von Nebacetin gegen alle vier Bakterien. „Wenn wir die kardiovaskulären Implantate damit tränken, können wir die frühen Infektionen um fast die Hälfte reduzieren“, erklärt Professor Haverich, „und allein damit 77 Millionen Euro pro Jahr sparen.“

Im Verbund erfolgreich

„Erfolge dieser Art werden im Niedersächsische Zentrum für Biomedizintechnik möglich, weil Mediziner, Naturwissenschaftler und Ingenieure an einem Strang ziehen“, sagt Professor Dr. Thomas Scheper, Direktor des Instituts für Technische Chemie der Leibniz Universität Hannover, der ebenfalls in dem Zentrum forscht. Eine Beschichtung von Implantaten mit Silbernanopartikeln hat gezeigt, dass Bakterien über einen Zeitraum von mehreren Wochen in ihrem Wachstum vollständig behindert werden ohne dass die menschlichen Zellen negativ beeinflusst werden, nennt der Chemiker als ein weiteres Beispiel. Gemeinsam mit Medizinern der MHH forschen die Chemiker an Implantatoberflächen, die die Bakterienanhaftung minimieren und gleichzeitig gut bioverträglich sind. „Hier führt eine gezielte spezifische biokompatible Modifikation der Oberflächen dazu, dass keine Infektionen oder Abwehrreaktionen hervorgerufen werden“, sagt Professor Scheper. „Unser Ziel ist es, organ- und patientenspezifische Lösungen zu finden.“

Das Niedersächsisches Zentrum für Biomedizintechnik wurde im November 2008 als gemeinsame wissenschaftliche Einrichtung der MHH, der Leibnizuniversität Hannover, der Tierärztlichen Hochschule Hannover und des Laser Zentrum Hannover gegründet, um die Kompetenzen der Implantatforschung an einem Standort zu bündeln. „Im Juni wollen wir den Grundstein für den vom Land Niedersachsen geförderten, 53,8 Millionen Euro teuren Forschungsbau am Stadtfelddamm legen“, erklärt der Vorstandsvorsitzende Dr. Elff. Ende 2013 sollen die knapp 300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, darunter fast 80 Ingenieure und Physiker, in den 7000 Quadratmeter großen Neubau einziehen.

Auch die Suche nach einem neuen Namen war erfolgreich, wie Dr. Elff betont. „Das kaum auszusprechende Kürzel NZ-BMT ist Geschichte. Das niedersächsische Zentrum für Biomedizintechnik, Implantatforschung und Entwicklung heißt ab sofort NIFE.“ Auch ein neues Logo wurde kreiert.

Quelle: Medizinische Hochschule Hannover