Frühwarnsystem fürs Herz

Eine neue Methode zur schnellen Diagnose von Infarkten soll die Überlebenschancen des Betroffenen deutlich erhöhen und auch die Gefahr permanenter Schäden am Herzen und an den Blutgefäßen verringern. Derzeit kann es bis zu sechs Stunden dauern, bis ein Arzt einen Infarkt zweifelsfrei festgestellt hat. Der neue Ansatz benötigt nur zehn Minuten, indem er kleine Spuren biochemischer Marker, darunter Lipide, Zucker und Aminosäuren, im Blut mit Hilfe des so genannten Stoffwechsel-Profilings analysiert.

Infarkte entstehen, wenn die Blutzufuhr zum Herzen unterbrochen wird - normalerweise, weil es zu einer Blockierung in einer Arterie kam. "Ein Eingriff ist in den ersten paar Stunden nach dem Vorfall am effektivsten. Je länger man wartet, desto mehr verlieren Gegenmaßnahmen an Wirkung", meint Robert Gerszten, leitender Forscher in der kardiologischen Abteilung des Massachusetts General Hospital im amerikanischen Boston, der die Entwicklung des neuen Testverfahrens leitete. "Zeit ist in diesem Fall Gesundheit."

Die übliche Diagnose eines Infarkts besteht aus einer physischen Untersuchung, einem Elektrokardiogramm und einem Bluttest, der nach bestimmten Stoffwechselprodukten sucht, darunter insbesondere Proteine aus dem Troponin-Komplex. Das kann jedoch mehrere Stunden dauern: Troponine sind ein Indikator für Schäden im Herzbereich und tauchen deshalb erst einige Stunden nach dem eigentlichen Infarkt im Blutbild auf. Sobald sie nachgewiesen sind, kann dem Patienten eine passende Therapie verabreicht werden - beispielsweise Betablocker oder Antikoagulationswirkstoffe. Die Diagnose muss aber wirklich stimmen: Behandelt man einen Patienten, der keinen Infarkt hatte, mit solchen Mitteln, kann es zu gesundheitlichen Gefährdungen in anderen Bereichen kommen. "Außerdem muss der Patient ja selbst wissen, was los ist", sagt Andrew Grace, Kardiologe am Papworth Hospital im britischen Cambridge, von Auswirkungen auf seine Versicherung einmal ganz abgesehen.

Das Stoffwechsel-Profiling wird bereits in anderen Bereichen der Medizin untersucht. Das Problem: Die dabei untersuchten Stoffwechselprodukte können von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich sein und werden unter anderem davon beeinflusst, welche Nahrung man zu sich nimmt.

Um die Methode genauer zu machen, bedienten sich Gerszten und seine Kollegen einer Behandlungsmethode, die normalerweise bei Patienten mit der Herzkrankheit hypertrophe Kardiomyopathie verwendet wird. "Menschen mit diesem Krankheitsbild profitieren von einem so genannten geplanten Herzinfarkt", sagt Gerszten. Bei der Behandlung wird Alkohol in einen Teil des Herzens injiziert, so dass ein kleiner, kontrollierter Infarkt eintritt, der überschüssiges Gewebe zerstört, das zuvor Probleme machte.

Die Behandlungsmethode ermöglicht es den Forscher nun auch, leicht Stoffwechselprodukte zu entdecken, die mit Herzinfarkten in Verbindung stehen. Gerszten und sein Team werteten dazu Blutproben von 36 Patienten vor und nach dem Eingriff aus. So konnten auch Hintergrundstoffe ausgefiltert werden. Es blieben nur noch die Biomarker übrig, die direkt mit dem Infarkt in Verbindung stehen.

Das Blut jedes Patienten wurde dazu mit einem Massenspektrometer untersucht. Dabei kam die Technik des so genannten Multiplexings zum Einsatz, mit der eine große Anzahl Stoffwechselprodukte fast gleichzeitig analysiert werden kann. Schon nach 10 Minuten war so geprüft, ob 210 Stoffwechselprodukte im Blut enthalten waren. Im Versuch wurde das dann mit dem Zustand des Blutes vor dem eingeleiteten Herzinfarkt verglichen. "Es ist eine Substraktionsanalyse", sagt Gerszten, "das Schöne daran ist, dass jede Versuchsperson ihre eigene Kontrollgruppe ist".

Daten von 20 der untersuchten Patienten ergaben eine Signatur mehrerer Dutzend Stoffwechselprodukte. Diese Signatur wurde dann durch den Vergleich mit den verbliebenen 16 Patienten validiert, weitere 12 Personen mit spontanen Herzinfarkten dienten als zusätzliche Kontrollgruppe. Die Infarkt-Signatur ließ sich mit einer erstaunlichen Genauigkeit von mehr als 80 Prozent ermitteln.

Gerszten plant nun, seine Forschung auf deutlich mehr Patienten auszudehnen, um die Methode weiter zu verfeinern. Und er träumt schon deutlich weiter: Sollte es möglich sein, Vorläufer-Biomarker zu identifizieren, könnte man womöglich ein Frühwarnverfahren entwickeln, das den baldigen Eintritt eines Herzinfarktes vorhersagen könnte. (bsc)