Kinderherzen vor Gefahren schützen

Eine wegweisende Studie über Darmbakterien

Das wollen wir mit Ihrer Hilfe erreichen

Darmbakterien analysieren

Um zu verstehen, wie der Körper nach einer lebensrettenden Fontan-Operation funktioniert und wo er anfällig ist, untersuchen Forscher in Gießen und Köln Darmbakterien von kleinen Patienten. Aus deren Zusammensetzung werden wichtige Erkenntnisse für neue Behandlungsmethoden gewonnen.

Blutzirkulation bei Fontan-Herzen verbessern

Große Risiken nach sogenannten Fontanoperationen, die bei halben Herzen durchgeführt werden, sind der Ausfall der korrekten Blutzirkulation und ein Eiweißverlust. Die Analyse von Darmbakterien hilft dabei, diese Probleme frühzeitig zu erkennen und bald schon effektiv zu therapieren.

Frühzeitig Diagnosen stellen

Ganz konkret können bereits jetzt Diagnosen von Komplikationen der Operationen anhand der Analyse des Darm-Mikrobioms gestellt werden. So können schneller Maßnahmen ergriffen und Kinderleben effektiver und frühzeitig gerettet werden.

Wo?
Hessisches Kinderherzzentrum (HKHZ), Justus-Liebig-Universität Gießen
Kinderherzzentrum, Universität Köln

Wie lang?
2 Jahre

Wer?
Prof. Dr. Markus Khalil

Welches Fördervolumen?
210.000 €

„Es gibt überzeugende Hinweise darauf, dass das Darmmikrobiom mit allen Organen im menschlichen Körper verbunden ist und eine wesentliche Rolle für die menschliche Gesundheit und Krankheit spielt.“

Prof. Dr. Markus Khalil

Helfen Sie mit: Schon 111 Euro finanzieren eine Darmuntersuchung eines kleinen Fontan-Patienten.

Das haben wir vor

Fontanoperationen retten Leben, indem sie Herzen mit nur einer Kammer dabei helfen, zu schlagen. Allerdings folgen auf diese komplexe Operation auch leider oft Spätkomplikationen. So können etwa Darmerkrankungen auftreten, die zu einem Eiweißverlust führen. Deren Verlauf und Therapie sind noch nicht hinreichend erforscht.

Unser Projekt in Gießen und Köln ändert das mit breit angelegter Grundlagenforschung durch ein hochkarätiges interdisziplinäres Team. Die Ärzte untersuchen dafür Stuhlproben von Fontanpatienten und vergleichen die bakterielle Aktivität mit der gesunder Patienten – meist anhand von Proben der Eltern oder Geschwister. 

Das Verhalten und der Stoffwechsel von Darmbakterien gibt Hinweise darauf, wie widerstandsfähig der Körper eines Herzkinds ist. Daher analysieren wir die DNA-Struktur und die Funktionsweise der Bakterien im Darm der kleinen Patienten und leiten daraus Anzeichen für eine Schwächung des Herzens ab.

Künftig wollen wir anhand von Untersuchungen des Genoms von Darmbakterien (Deep Screening) frühzeitig Anzeichen für einen Eiweißverlust ausmachen können. Dafür werden sie nicht nur von Medizinern, sondern auch von Systembiologen, Biomathematikern sowie Bioinformatikern analysiert. Ziel ist es, dass nicht nur die Symptome einer Fontan-Komplikation gemildert, sondern die langfristigen Lebenschancen der kleinen Patienten erhöht werden.

Das haben wir bereits erreicht

In einer ersten Phase der Studie konnte ermittelt werden, dass rund 30 Prozent ansonsten gesunder Fontan-Patienten bereits Anzeichen von Darmentzündungen aufweisen oder unter solchen leiden. Diese hohe Zahl zeigt, wie wichtig es ist, diesen Teil des Körpers zu untersuchen und während der Therapie im Blick zu behalten.

Um den Schweregrad des jeweiligen Eiweißverlustsyndroms zu beurteilen, wurde von den Forschern ein eigener „Disease Activity Score“ entwickelt. In diese Beurteilung werden die Ergebnisse von körperlichen Untersuchungen, Echokardiographien, MRT und weiteren Maßnahmen integriert. Außerdem werden Parameter zur Herzinsuffizienz im Blut analysiert, um auch diesen Gesundheitsfaktor im Blick zu haben.

Im Anschluss an Grunduntersuchungen haben die Forscher bereits erste Anzeichen für eine Veränderung der Darmflora bei kleinen Fontan-Patienten ausgemacht. Die Studie zeigt, dass die Vielfalt der Bakterien bei Betroffenen geringer ist als bei gesunden Menschen. Dies könnte einen Marker für kommende Therapieansätze darstellen. Ebenfalls wurde erkannt, dass die Entwicklung der Krankheit bei Patienten unterschiedlich verläuft, wenn die rechte oder die linke Herzkammer fehlt.

Bevor neue Therapiemöglichkeiten entwickelt werden können, steht erst einmal eine Ausweitung der Studie auf mehrere hundert Patienten aus ganz Deutschland an – stabile Fontanpatienten sowie solche, bei denen der Kreislauf versagt. Um dies vorzubereiten, werden 2024 sowohl umfangreiche Analysen der gesammelten Daten als auch eine Analyse des übergeordneten Stoffwechsels (Metabolom) durch Bioinformatiker vorgenommen. Als finaler Schritt werden bis Ende 2024 diese Auswertungen im Vergleich mit klinischen Daten der Patienten statistisch ausgewertet.

Wer uns motiviert

Einer der dramatischsten angeborenen Herzfehler ist es, mit nur einer funktionierenden Herzkammer geboren zu werden. Mit der sogenannten Fontan-Operation kann in solchen Fällen das Leben gerettet werden. Doch der Eingriff ist komplex und kann einige gefürchtete Komplikationen nach sich ziehen, darunter das sogenannte Eiweißverlustsyndrom. Dessen Ursachen versucht Prof. Khalil mit seinem interdisziplinären Team besser zu verstehen.

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Ein Projekt mit vielen Partnern

An der Multicenter-Studie sind nicht nur die Kliniken in Gießen und Köln beteiligt, sondern auch Experten anderer deutscher und internationaler Institutionen: Das pädiatrische Herzzentrum Aachen, das pädiatrische Herzzentrum Ulm sowie die pädiatrischen Herzzentren in Nijmwegen und Rotterdam tragen ebenfalls zu der wichtigen Studie bei. 

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Roland Marzoch
Projektleitung Förderbereiche und Spenderkommunikation

Mit Ihrer Spende zum Erfolg: So setzen wir uns für herzkranke Kinder ein.

Um konkrete Erfolge in Kinderherz- und Notfallmedizin zu erreichen, fördern wir praxisnahe Forschungs- und Schulungsprojekte an renommierten Kliniken in Deutschland und Österreich. Die Förderung von Projekten ist von den Verantwortlichen bei der Stiftung KinderHerz zu beantragen. Anschließend werden sie bei uns intensiv geprüft, diskutiert und auch optimiert. Erst wenn alles stimmig ist, wird ein Antrag bewilligt.

Um sicherzustellen, dass die bewilligten Gelder sinnvoll genutzt werden, kontrollieren wir regelmäßig den Stand aller Förderprojekte. Dazu werden die Zwischenberichte der Verantwortlichen durch die Stiftung geprüft und die Projekte gemeinsam optimiert.

Medizinische Fachausdrücke sind nicht jedem geläufig. Daher achten wir darauf, unseren Spendern den aktuellen Projektstand auf unserer Website und in Newslettern auf verständliche Art und Weise zu vermitteln. So erhalten alle, die der Stiftung nahestehen und sie unterstützen, einen fundierten Einblick in die von ihnen ermöglichte Forschungsarbeit.

Bei allen geförderten Forschungsprojekten ist es essentiell, dass sie zeitgerecht und strukturiert abgeschlossen werden. Dafür sorgen wir mit einer genauen Schlussprüfung. Danach berichten wir darüber, wie das Projekt während der Laufzeit die Heilungschancen und die Lebensqualität herzkranker Kinder verbessert hat. Parallel werden Ergebnisse geeigneter Projekte als Artikel bei wissenschaftlichen Medien durch die Verantwortlichen eingereicht und auch oft veröffentlicht. Besteht das Potential zu einem Folgeprojekt, stimmen wir dessen Chancen eng mit ihnen ab und erarbeiten gemeinsam nachhaltige Lösungen für weitere Fördermöglichkeiten.

Kompaktinfos

Dieser Förderbericht „Darmmikrobiom Gießen und Köln“ gibt Aufschluss über den aktuellen Stand der Forschung und über neue Erkenntnisse, Fortschritte und Zwischenergebnisse des Förderprojektes.

Wir finanzieren aktuell über 30 Projekte. Dieses Dokument liefert einen Überblick und Zahlen, Daten und Fakten über die Stiftung KinderHerz.