Untersuchung zur Durchführbarkeit und Effektivität der autologen Knochenmarksstammzelltransplantation in Verbindung mit einer chirurgischen Koronarrevaskularisation von Myokardinfarktpatienten

Abstract

Die Prognose von chronischer Herzinsuffizienz hauptsächlich ischämischer Genese ist trotz der etablierten konservativen und chirurgischen Therapien unbefriedigend. Bisher existiert zudem keine etablierte Therapie, die abgestorbenes Herzmuskelgewebe wiederherstellen kann. Weil aktuelle Studien zeigen, dass adulte Knochenmarksstammzellen das Potential besitzen, sich zu Kardiomyozyten zu differenzieren, wurde das Konzept der intrakardialen Transplantation dieser Zellen entwickelt. In Tierversuchen wurde die Durchführbarkeit und Effektivität dieses Verfahrens aufgezeigt. Jetzt soll im Rahmen einer klinischen Studie diese Behandlungsmethode evaluiert werden. Bei dieser Studie handelt es sich um eine prospektive, nicht-randomisierte Studie mit nach Alter, LVEF und Gefäßerkrankung gematchter Kontrollgruppe. In die Studie eingeschlossen wurden Myokardinfarktpatienten mit eingeschränkter linksventrikulärer Funktion (LVEF<50%), die sich einer elektiven Bypass-OP unterzogen. Zu Beginn der Bypassoperation wurden 100ml Knochenmarksblut aus dem Sternum aspiriert und daraus nach Zentrifugation der buffycoat gewonnen. Dieser wurde dann je nach Befund entweder direkt in das myokardiale Narbenareal, oder über den venösen Graft oder über die Aortenwurzel appliziert. Die kardiale Funktionsdiagnostik erfolgte präoperativ, am 6. pod und am 180. pod mittels transthorakaler Echokardiographie und Gadolinium-MRT. Evaluiert wurden die linksventrikuläre Ventrikelgeometrie und –funktion sowie die Ausdehnung der myokardialen Narben. Kontrollgruppe und transplantierte Gruppe unterscheiden sich weder in Alter, noch LVEF oder Schwere der Gefäßerkrankung signifikant voneinander. Auch die intraoperativ gewonnenen Daten zeigen in den wichtigen Parametern keine drastischen Unterschiede. Es konnten keine Unterschiede im Bereich der früh- und spätpostoperativen Komplikationen festgestellt werden. In der transplantierten Gruppe zeigt sich eine signifikante Verbesserung der linksventrikulären Funktion. Auch haben sich Parameter zur Beschreibung der Ventrikelgeometrie und –größe innerhalb eines halben Jahres im Vergleich zu präoperativ nur in der zelltransplantierten Gruppe signifikant verbessert. So kam es zu einer signifikanten Verringerung des LVEDD und LVEDV nach einem halben Jahr Auch die Herzinsuffizienzsymptome wurden nur in der zelltransplantierten Gruppe signifikant reduziert. Bei einer numerisch deutlichen, jedoch nicht signifikanten Verbesserung der linksventrikulären Ejektionsfraktion der Kontrollpatienten blieben die eher geringen Veränderungen der Parameter zur Beschreibung der Ventrikelgeometrie wie LVEDD und LVEDV in dieser Gruppe auf einem nicht-signifikanten Niveau. Das Narbengewebe blieb ebenso nahezu unverändert. Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass die intrakardiale autologe Knochenmarksstammzelltransplantation sicher durchführbar ist. Sie führt als Ergänzung zur Bypass-OP sowohl zu einer moderaten Verbesserung der myokardialen Funktion als auch der Geometrie des linken Ventrikels. Sie führt zur Reduktion der myokardialen Narbe bezüglich der Infarktsegmente und reduziert die Symptome der Herzinsuffizienz.

Chronic heart failure after myocardial infarction is still a serious problem without a fundamental therapy. Experimental transplantation of bone marrow cells (BMC) into infarcted myocardium resulted in regeneration and functional improvement. In this study clinical investigation of safety and efficacy of intracardiac transplantation of unselected autologous BMC should be proofed Therefore 22 patients scheduled for elective and isolated coronary artery bypass grafting (CABG) with a reduced LVEF due to myocardial infarction were included. Intraoperatively, sternal bone marrow blood was aspirated, and a sterile buffy coat was prepared and applicated. 19 age, LVEF and coronary disease matched patients served as controls. Heart function, geometry, and scar proportion were assessed by echocardiography and Gadolinium-MRI at the time of the operation and 6 months thereafter. We did not notice any significant differences in early or late complications in the transplant group as compared to controls. At six months follow up only the transplanted patients showed a significant improvement of NYHA classes and of LVEF. Furthermore, only CABG concomitant with BMC-TX led to a significant reduction of left ventricular end diastolic diameter (LVEDD) and of scar proportion of the infarcted segments. As a conclusion it can be drawn that intracardiac transplantation of unselected, autologous BMC is safe and feasible. In adjunct with coronary revascularization it leads to an improvement of ventricular geometry and function. Moreover, it reduces myocardial scar proportion and heart failure symptoms.