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Forscher haben eine Hydrogel-Alternative zu Herzschrittmachern entwickelt
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
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Ein Herzinfarkt ist ein lebensbedrohlicher Zustand, bei dem für die Patienten noch lange nach dem Anfall das Risiko eines vorzeitigen Todes besteht – 50 bis 60 % der Patienten sterben anschließend an den Folgen eines plötzlichen Herztods, der durch eine Arrhythmie verursacht wird.
Die wirksamste Behandlungsmethode ist derzeit ein Herzschrittmacher. Er stoppt Herzrhythmusstörungen, kann aber deren Wiederauftreten nicht verhindern. Forscher der Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und der Universität Bonn haben ein Gel entwickelt, das genau das leisten soll.
Herzinfarkte bleiben auch nach dem Anfall lebensbedrohlich. Ein Herzinfarkt ist nicht nur akut lebensbedrohlich, sondern birgt auch ernsthafte langfristige Gesundheitsrisiken. Warum ist das so?
„Das Problem sind die Narben, die sich infolge des Infarkts bilden. Im Gegensatz zu gesundem Gewebe stören sie die elektrischen Signale und verhindern so, dass die Kardiomyozyten effektiv kommunizieren und sich synchron zusammenziehen“, erklärt Felix B. Engel, Professor für Experimentelle Nieren- und Herz-Kreislaufforschung an der FAU und dem Universitätsklinikum Erlangen.
Herzschrittmacher behandeln nur die Symptome, nicht das zugrunde liegende Problem.
Die bislang wirksamste Behandlungsmethode zur Beendigung von Herzrhythmusstörungen und zur Verhinderung eines plötzlichen Herztodes ist die chirurgische Implantation eines Herzschrittmachers. Diese Geräte werden auch als implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren oder ICDs bezeichnet.
Sie erkennen ventrikuläre Arrhythmien und verabreichen dem Herzen einen elektrischen Schock, um den normalen Rhythmus wiederherzustellen. Das Problem ist, dass Herzschrittmacher das zugrundeliegende Problem, nämlich das Auftreten von Herzrhythmusstörungen, nicht verhindern können.
Darüber hinaus kommt es durch die häufigen Herzschrittmacherschläge immer wieder zu Herzschäden, die bei den Patienten zu erheblichen psychischen Belastungen und einer Beeinträchtigung ihrer Lebensqualität führen.
Gel zur Vorbeugung von Herzrhythmusstörungen
Ein Forscherteam der FAU hat ein Hydrogel entwickelt, das aus Kollagen als effektivem und gut verträglichem Träger und der elektrisch leitfähigen Substanz PEDOT besteht. Das Gel soll Herzrhythmusstörungen vorbeugen.
Wie funktioniert das? „Wir können das Gel direkt in das Narbengewebe des Herzens injizieren. Dadurch wird das Herzgewebe quasi ‚elektrisiert‘, sodass die Herzmuskelzellen wieder effektiv miteinander kommunizieren können“, erklärt Dr. Kaveh Roshanbinfar, Postdoktorand in Engels Gruppe und Hauptautor der Studie, die im Fachmagazin „Advanced Materials“ veröffentlicht wurde.
Bis das Gel verfügbar ist, wird es noch einige Zeit dauern. Erste Versuche an Tiermodellen haben gezeigt, dass das Hydrogel erfolgreich Arrhythmien und ventrikuläre Tachykardien verhindert und so die hochenergetischen Schocks von ICDs möglicherweise überflüssig macht. Bevor das Hydrogel jedoch bei Patienten eingesetzt werden kann, ist noch viel Forschung nötig.
Professor Felix Engel erläutert: „Einerseits sind die Narben, die beim Menschen nach einem Herzinfarkt zurückbleiben, viel komplexer als beispielsweise bei Mäusen. Andererseits ist noch unklar, wie das menschliche Immunsystem auf das Hydrogel reagiert.“
Sobald dies geklärt ist, könnte das Kollagen-PEDOT-Hydrogel zunächst an Hochrisikopatienten getestet werden, die die hochenergetischen Schocks der ICDs als besonders belastend empfinden.