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Biosynthetisches Material: Mediziner entwickeln künstliche Hornhaut

Wenn die Hornhaut im Auge schwer geschädigt ist, hilft oft nur noch eine Transplantation - doch es gibt viel zu wenig gespendetes Gewebe. Jetzt haben Forscher ein synthetisches Implantat gezüchtet, das in ersten Tests vielversprechend abgeschnitten hat.

Biosynthetische Hornhaut: Soll Mangel an Spendergewebe abmildern Zur Großansicht
Ottawa Hospital Research Institute

Biosynthetische Hornhaut: Soll Mangel an Spendergewebe abmildern

Washington - Sie ist rund einen halben Millimeter stark und am Rand etwas dicker als in der Mitte: Die Hornhaut auf der Oberfläche des Augapfels spielt eine entscheidende Rolle für unser Sehen, weil sie einen großen Teil der Lichtbrechung übernimmt. Das transparente Gewebestückchen ist aber auch einer der anfälligsten Teile des Auges: Verletzungen, Infektionen und andere Erkrankungen können sie schädigen oder trüben. Im schlimmsten Fall droht verminderte Sehfähigkeit bis hin zur Erblindung.

Meist hilft dann nur noch eine Transplantation, bei der den Patienten die Hornhaut eines Toten eingepflanzt wird. In Deutschland wird die Operation rund 4000 Mal pro Jahr durchgeführt - öfter als jede andere Transplantation. Doch der Bedarf ist noch viel größer. Weil es an Spendern fehlt, müssen viele Patienten jahrelang auf eine Transplantation warten.

Nun wollen Forscher ein synthetisches Kollagengewebe als Ersatz für geschädigte oder verletzte Hornhäute nutzen. Künstliche Hornhäute aus Kunststoff gibt es bereits - doch das Biomaterial, so glauben die Mediziner, ist deutlich vorteilhafter. Erste Ergebnisse einer klinischen Pilotstudie seien vielversprechend, berichten Wissenschaftler um Per Fagerholm von der Universität im schwedischen Linköping im Fachblatt "Science Translational Medicine".

Bessere Ergebnisse durch Bio-Klebstoff

Die Idee ist vergleichsweise simpel: Der größte Teil der natürlichen Hornhaut besteht aus gitterartig vernetzten Kollagenfasern, die oben und unten von jeweils einer Zellschicht bedeckt sind. Entfernt man nun die beschädigte Hornhaut und ersetzt den kollagenhaltigen Anteil durch ein synthetisches Pendant, sollte das Auge eigentlich anfangen, die zellhaltigen Bereiche rund um das Implantat wieder aufzubauen und so eine neue Hornhaut zu bilden.

Genau das sei bei den ersten zehn Empfängern eines solchen Kollagenimplantats geschehen, berichten die Forscher. Bei neun von ihnen wuchsen sogar die bei der Operation durchtrennten Nerven in das neue Gewebe hinein und machten die Hornhaut berührungsempfindlich. Bei sechs der Probanden verbesserte sich außerdem die Sehfähigkeit messbar. In zwei Fällen gab es allerdings auch eine Verschlechterung, die mit Kontaktlinsen ausgeglichen worden sei.

Noch bessere Ergebnisse könnten erzielt werden, wenn bei der Operation keine Nähte, sondern beispielsweise ein biologischer Klebstoff zum Einsatz käme, schreiben die Wissenschaftler - die Nähte verzögerten das Einwachsen des Implantats und beeinträchtigten dadurch die Heilung. Ansonsten sei das Ergebnis durchaus vergleichbar mit dem nach einer Hornhaut-Transplantation.

Zudem habe das neue Implantat handfeste Vorteile: Es gebe keine Gefahr einer Übertragung von Krankheitserregern, und die Notwendigkeit einer Unterdrückung des Immunsystems entfalle. Patienten müssten nach der Operation keine Medikamente gegen eine Abstoßung des Gewebes einnehmen.

chs/ddp

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