Schwerpunkte der Forschung

Forschungsschwerpunkte der Herz-Thorax-Chirurgie sind die Themen minimal-invasive Aortenklappenchirurgie, sekundäre sklerosierende Cholangitis nach herzchirurgischen Eingriffen und die COMT-Studie. Zudem werden Inzidenz und Risikofaktoren der Herzinsuffizienz ein Jahr nach herzchirurgischen Eingriffen (IROCS), Skinned cardiac fibers, Tissue Engineering sowie Prävention und Therapie tiefer sternaler Wundeninfektinen behandelt.

Minimal-invasive Aortenklappenchirurgie

Mittels CT-Untersuchung und langfristiger Nachuntersuchung soll das Outcome der minimal-invasiven Aortenklappenersatzchirurgie mit ballonexpandierenden Klappen im Vergleich zur partiellen Sternotomie untersucht werden.

Ansprechpartner: Dr. med. Khaled Hamouda, Prof. Dr. med. Rainer G. Leyh

Sekundär sklerosierende Cholangitis nach herzchirurgischen Eingriffen

Die Inzidenz und das Outcome der sekundär skleorsierenden Chlangitis nach herzchirurgischen Eingriffen sind bislang unzureichend untersucht. Die davon betroffenen Patienten werden erfasst und ausgewertet. Absehbar ist, dass die meisten Patienten der kurativen Therapie der Lebertransplantation nicht zugeführt werden können. Die Publikation ist eingereicht.

Ansprechpartner: Dr. Ina Schade, apl. Prof. Dr. Ivan Aleksic

COMT-Studie

Das akute Nierenversagen nach herzchirurgischen Eingriffen ist eine häufige postoperative Komplikation. Nicht nur die Mortalität im Krankenhaus seigt, sondern auch das Langzeitüberleben der Patienten wird kompromittiert. In der COMT Studie wurde der Polymorphismus des COMT Enzymes untersucht. Ein bestimmter Genotyp führt zu einem Phänotyp des Enzymes mit niedriger Aktivität. Dadurch haben die Patienten eine Art Katecholaminresistenz, welches zu hämodynamischer Instabilität führt und dadurch das Entstehen vom Nierenversagen begünstigt. Die Studie wurde im Rahmen des DZHI in Kooperation mit dem Institut für Klinische Epidemiologie und Biometrie durchgeführt. Patienten, die einem herzchirurgischen Eingriff unterzogen wurden, wurden genotypisiert, und das Auftreten des akuten Nierenversagens wurde erfasst. Die Datenerhebung dieser Studie wurde 2015 abgeschlossen, die Publikation ist in Vorbereitung.

Ansprechpartner: Dr. Mehmet Özkur, Dr. Martin Wagner, Prof. Dr. Peter Heuschmann, Prof. Dr. Stefan Störk

Inzidenz und Risikofaktoren der Herzinsuffizienz ein Jahr nach herzchirurgischen Eingriffen (IROCS)

Es gibt keine prospektiven Studien, die Inzidenz oder Risikofaktoren für Herzinsuffizienz nach herzchirurgischen Eingriffen beschreiben. Wir möchten die Inzidenz sowie die Determinanten für Herzinsuffizienz (HI) innerhalb eines Jahres nach herzchirurgischen Eingriffen untersuchen. Basierend auf wenigen retrospektiven Kohorten schätzen wir die Inzidenz in diesem Kollektiv bei etwa 20-25% innerhalb des ersten Jahres. Die bekannten, präoperativ vorhandenen Risikofaktoren sowie postoperative Ereignisse werden als Confounder untersucht und beschrieben. Der Fokus der Studie wird auf den unterschiedlichen operativen Strategien und deren Assoziation mit Herzinsuffizienz liegen (z.B. Operationsdauer, Herz-Lungen-Maschinen-Zeit, Temperatur der Kardioplegie).
Postoperative Prädiktoren für Herzinsuffizienz werden zudem in einem translationalen Ansatz untersucht. Hierbei sollen die direkten Auswirkungen der jeweiligen Operationsmethode auf den entstandenen myokardialen „Schaden“ ausgedrückt durch oxidativen Stress (TRX-1, Renelase) sowie auf Endorganschädigung (renale Aspekte: Creatinin, Cystatin C, Proteinurie, Nephrocheck®, NGAL, HO-1) mittels Biomarkern in Blut/Urin/Gewebeproben beschrieben werden.

Skinned cardiac fibers

Die Verwendung von geskinnten Herzmuskelfasern aus dem rechten und/oder linken Vorhof erlaubt Untersuchungen zu Kontraktilität und Calciumsensitivität der Myofilamente und Rückschlüsse auf das Kraftpotential humaner Gewebe. Es wurden Erkenntnisse zur Veränderung der Calciumsensitivität bei Herzklappenpathologien (Druck- oder Volumenbelastung bei Aortenklappenstenosen oder Mitralinsuffizienzen) oder Veränderungen der kontraktilen Proteine bei unterschiedlichen Kardiomyopathien gewonnen (Cummins 1982, Wankerl 1990). Im Rahmen eines kardiochirurgisches Eingriffes fallen durch Einsatz der Herz-Lungen-Maschine das rechte Herzohr sowie durch die Exklusion des linken Herzohres zur Schlaganfallprophylaxe sowohl rechts- wie linksaurikuläres Gewebe in der Routine an. Die Untersuchung von rechts- und linksatrialem Gewebe kann als etablierte Basismethode im Experimentellen Labor der Herzchirurgie zur Untersuchung weiterer Fragestellungen dienen, z.B. dem Einfluss des Geschlechts auf die Kontraktilität (Schwertz 1999). Aktuell werden folgende  Fragestellungen untersucht:

  1. Geschlechtsspezifischer Unterschiede der kardialen Kontraktilität als pCa/Force Kurve
  2. Bestimmung der Aktivität und Lokalisation von Enzymen, die mit der diabtischen Kardiomyopathie assoziiert sind (SERCA 2++, ROCK, OGT, OGA)
  3. Geschlechtsspezifische Unterschiede des Auftretens und der Verteilung von Hormonrezeptoren (Estrogen receptors (ER) α and β)
  4. Korrelation der Hormonrezeptoren mit kar- dialer Kraftentwicklung (pCa/Force Kurve)
  5. Zusammenhang des Auftretens von Hormonrezeptoren und der Kraftwerte mit klinischen Endpunkten.


Ansprechpartner: Dr. med. Constanze Bening

Tissue Engineering

Akontraktiles Narbengewebe kann zu einer erheblichen Einschränkung der Pumpfunktion beitragen. Mittels Tissue Engineering kann durch in vitro-Erzeugung autologen Ersatzgewebes eine vielversprechende therapeutische Option aufgezeigt werden. Die AG
„Myokardiales Tissue Engineering“ unter der Leitung von Dr. M. Leistner und Fr. Prof. H. Walles (Lehrstuhl Tissue Engineering und Regenerative Medizin) konzeptionierte ein vaskularisiertes Vollwandpatch zur unmittelbaren, chirurgischen Empfängerintegration. Basierend auf einem Kollagen I Hydrogel wurde ein komprimiertes Patch mit imprimiertem Zentralkanal generiert. Dieser konnte im Laufe einer mindestens siebentägigen Inkubation unter kontinuierlichen Flussbedingungen in einem eigens konstruierten Bioreaktorsystem mittels Endothelialisierung in ein makroskopisches Primitivgefäß umgewandelt werden. Parallel wurde die Kapillarisierbarkeit der umgebenden Kollagenmatrix unter verschiedenen Zellularisierungsbedingungen untersucht. Sämtliche genutzten Zellen wurden aus humanen linksatrialen Appendizes isoliert, welche mit Einverständnis der Patienten während herzchirurgischer Eingriffe entnommen wurden. Derzeit wird nach ausreichender Repetition o. g. Experimente ein Transfer auf „iPSC (induced pluripotent stem cells) – derived cells“ mit zeitnaher Integration von Parenchymzellen in Form cardiomyozytärer Progenitorzellen (Kooperation Prof. F. Edenhofer, Physiologisches Institut) evaluiert.

Ansprechpartner: Dr. Marcus Leistner, Prof. Heike Walles, Prof. Dr. Frank Edenhofer

Prävention und Therapie tiefer sternaler Wundinfektinen

Um eine Verbesserung der Versorgung der Patienten mit einer Poststernotomie-Mediastinitis zu erzielen und insbesondere der notwendigen Interdisziplinarität in der komplexen Therapie gerecht zu werden, wurde Herr Dr. Schimmer im Auftrag der Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie (DGTHG) als Leitlinienkoordinator ernannt. Ziel ist es eine methodisch hochwertige Leitlinie („Management der Poststernotomie-Mediastinitis nach herzchirurgischem Eingriff“), entsprechend der Entwicklungsstufe S3 gemäß der Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften e. V. (AWMF) zu erarbeiten. An der Leitlinie arbeiten 12 Fachgesellschaften und ein Patientenvertreter aktiv mit. 2015 erfolgte das 2. Konsensustreffen. Aktuell erfolgt die Literaturrecherche, sodass mit einer ersten Version der Leitlinie Ende 2016 / Anfang 2017 zu rechnen ist.
Ferner widmete sich Herr Dr. Schimmer klinischen Fragestellungen der herzchirurgischen Intensivmedizin. Hieraus resultierte eine signifikante Reduktion der perioperativen Antibiotikagabe bei herzchirurgischen Patienten.

Ansprechpartner: PD Dr. Christoph Schimmer

Kontakt, Öffnungszeiten, Sprechzeiten

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Heike Kempf
+49 931 201-33001

Für Notfälle (Intensivstation, 24 h):
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Leitung:
Prof. Dr. med. Rainer G. Leyh

E-Mail:
info.htc@ukw.de

Prof. Dr. med. Rainer G. Leyh:
leyh_r@ ukw.de

Fax:
+49 931 201-33009


Anschrift:

Klinik und Poliklinik für Thorax-, Herz- und Thorakale Gefäßchirurgie des Universitätsklinikums | Zentrum Operative Medizin (ZOM) | Oberdürrbacher Straße 6 | Haus A1 | 97080 Würzburg | Deutschland