Ihr Projekt Unsere Pläne

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1 Ihr Projekt Unsere Pläne Ihr Abschlussbericht Abgeschlossenes Projekt: Sauerstoffversorgung des Gehirns sichern Deutsches Herzzentrum Berlin Ausblick und Perspektiven Neues anschließendes Projekt: Schutz des Gehirns während Herzoperationen durch Kühlung und Gabe eines Medikaments Deutsches Herzzentrum Berlin

2 Inhalt: Ihre Spende Kinder mit angeborenem Herzfehler... 3 Ihr Partner Vorstellung der Stiftung KinderHerz Deutschland Vorteile Ihrer Projektförderung Das können Sie bewirken... 5 Vorwort... 6 Abgeschlossenes Projekt Sauerstoffversorung des Gehirns sichern Vorstellung eines neuen anschließenden Projektes - Schutz des Gehirns während Herzoperationen durch Kühlung und Gabe eines Medikaments Dankeschön Antragsteller: Stiftung KinderHerz Deutschland Ansprechpartner: Roland Marzoch Spenderkommunikation und Öffentlichkeitsarbeit Weserstraße Essen Telefon: 0201 / Telefax: 0201 / r.marzoch@stiftung-kinderherz.de 2

3 Kleinen Herzen helfen Ihre Spende Kinder mit angeborenem Herzfehler Angeborene Herzfehler sind die unter allen Neugeborenen am häufigsten auftretenden Organerkrankungen. Bundesweit werden täglich etwa 19 Kinder mit einem Herzfehler geboren. Für diese Kinder bedeutet die Diagnose nach wie vor einen unvorstellbar schwierigen Start ins Leben. Lebenschancen der Kinder verbessern sich Diese Fehlbildungen erscheinen in einer großen Variabilität, es gibt über 50 verschiedene Herzfehler. 70% dieser Kinder würden ohne Behandlung sterben. Mehr als dieser deutschlandweit jährlich betroffenen Kinder benötigen einen oder mehrere Eingriffe am offenen Herzen. Noch vor 30 Jahren starb ein Viertel dieser Kinder im frühen Säuglingsalter und ein weiteres Viertel im Kindesalter. Heute erreichen aufgrund der verbesserten diagnostischen, medikamentösen, operativen und auch interventionellen Möglichkeiten der Medizin mehr als 90% dieser Patienten das Erwachsenenalter. Auch die Pflege sowie die Betreuung innerhalb und außerhalb der Kliniken leisten einen wesentlichen Beitrag auf dem Weg in ein gesünderes, aktives und normales Leben. Die Lebenschancen und die Lebensqualität herzkranker Kinder verbessern sich durch innovative medizinische Versorgung immer weiter. Dennoch stellen Folgeerkrankungen wie beispielsweise Lungenhochdruck oder das Eiweißverlustsyndrom die Medizin auch heute noch vor immer neue Herausforderungen. Spendengelder einsetzen, wo sie nötig sind Aufgabe und Ziel der Arbeit der Stiftung ist es, sich nachhaltig und zuverlässig in diesen Prozess mit einzubringen und dort Spendengelder einzusetzen, wo sie nötig sind, um einen Beitrag zur Gewährleistung der besten medizinischen Standards und Geräte zu leisten. 3

4 Die Stiftung KinderHerz Deutschland ist Ihr Ansprechpartner für alle Fragen bezüglich Ihrer Spenden für die Herzkinder. Ihr Partner Vorstellung der Stiftung KinderHerz Deutschland Die Stiftung KinderHerz Deutschland ist für die operative Umsetzung der Förderprojekte verantwortlich. Als übergeordnete Einheit übernimmt die Stiftung KinderHerz vorwiegend die kommunikativen Aufgaben und die Aufklärung der Bevölkerung. Aufgabenverteilung Die Aufgabe beider Organisationen ist es, aktiv einen Prozess mitzugestalten, in dem jedes herzkranke Kind in hochspezialisierten Kinderherz-Kompetenzzentren optimal behandelt und betreut wird. Mit der Unterstützung innovativer Projekte an regionalen Kinderherz-Zentren arbeiten wir für dieses große Ziel. Konkret investieren wir Spendengelder in die Anschaffung und Entwicklung innovativer medizinisch-technischer Ausstattung sowie die Erforschung neuer Ansätze in den Bereichen Prävention, Diagnose, Behandlung und Betreuung. Gerne möchten wir Sie einladen, als Freund und Förderer dabei mitzuwirken. Nutzen für Sie als Förderer Ein abgeschlossenes und ein daran anschließendes neues Projekt stellen wir Ihnen vor. Wir zeigen zum einen die Notwendigkeit, aber auch den Nutzen für die Herzkinder durch Ihren Einsatz auf, aktiv an unserem Engagement in Sachen Kinderherz-Gesundheit in Deutschland mitzuwirken. Die Stiftung wirkt zudem als Interessenvertreter und Fürsprecher der Betroffenen. Durch gezielte Aktionen klären wir mittels strategischer und aktiver Pressearbeit über die Häufigkeit der oftmals komplizierten Herzfehler bei Kindern auf. Wir arbeiten mit sozial engagierten Unternehmen und prominenten Helfern zusammen, durch die wir eine noch breitere Öffentlichkeit erreichen. 4

5 Gemeinsam machen wir aufmerksam auf die großen Chancen, die neue Lösungsansätze in der Kinderkardiologie und in der Kinderherz-Chirurgie für die kleinen Patienten und ihre Familien bieten. Mittel für die Anschaffung von innovativer medizinisch-technischer Ausstattung für Diagnostik und Therapie sowie für die wissenschaftliche Forschung im Rahmen innovativer Projekte fehlen in den Kinderherz-Zentren oft signifikant. Deshalb möchten wir hier die Gelegenheit nutzen, Ihnen auf den folgenden Seiten dieses Förderkonzeptes auch ein aktuelles neues Projekt vorzustellen, mit dem sich unsere Kinderherz-Spezialisten, mit der Bitte um finanzielle Unterstützung, an uns gewandt haben. Vorteile Ihrer Projektförderung Das können Sie bewirken Aufbauend auf Ihren großzügigen Spenden für unsere Herzkinder stellen wir Ihnen in diesem Förderkonzept unter anderem ein konkretes Projekt in unserem Kinderherz-Zentrum in Berlin vor, in dem es dringenden Förderbedarf gibt. Hierauf möchten wir Ihr Augenmerk richten. Mit Ihrer Unterstützung können Sie das Leben von Kindern retten und wissen genau um den Einsatz Ihrer Fördergelder. Neben diesem offensichtlichen Mehrwert, bietet dies die Möglichkeit, einen bedeutenden persönlichen und unternehmerischen Beitrag zur Kinderherz-Gesundheit in Deutschland zu leisten. 5

6 Vorwort Kühlung zum Schutz der Organe als ältestes Verfahren Dank intensiver Forschung hat die Kinderherz-Medizin enorme Fortschritte gemacht. Auch Patienten mit schweren angeborenen Herzfehlern, die noch vor wenigen Jahrzehnten keine oder nur kurzfristige Überlebenschancen hatten, können heute in den meisten Fällen gut behandelt werden. Der Schwerpunkt unserer klinischen und wissenschaftlichen Arbeit ist es entsprechend immer mehr, nicht nur das Überleben unserer Patienten zu sichern, sondern Ihnen ein langes Leben zu ermöglichen. Zudem sollen unsere Herzkinder die gleichen Entwicklungsschancen erhalten wie Patienten ohne angeborenen Herzfehler. Wir sind auf einem guten Weg, so Projektleiterin Dr. Katharina Schmitt vom Deutschen Herzzentrum Berlin. Dazu sind allerdings oft komplizierte und lange Operationen am offenen Herzen und unter Einsatz der Herzlungenmaschine nötig. Während dieser Eingriffe müssen wir alles tun, um die Sauerstoffversorgung des Gehirns zu sichern. Denn es ist das für Sauerstoffmangel empfindlichste Organ. Die Kühlung des Körpers ist bereits seit vielen Jahren ein erprobtes Mittel, die inneren Organe, insbesondere das Gehirn, vor bleibenden Schäden zu schützen. Welche genauen Mechanismen diesen Schutz in den Zellen bewirken, ist allerdings noch nicht vollständig erforscht. Das möchten wir ändern. Denn: Das Absenken der Körpertemperatur bringt leider oft auch unerwünschte Nebenwirkungen mit sich, die es in Zukunft zu vermeiden gilt. Konkret und vereinfacht gesagt: Wir wollen Medikamente entwickeln, die den schützenden Effekt der Kälte bewirken, ohne den kindlichen Organismus durch die Absenkung der Körpertemperatur zu belasten. Noch sind wir mit dieser Forschung nicht am Ziel. Doch wir haben große Fortschritte gemacht, die ohne die Unterstützung der Stiftung KinderHerz Deutschland und ihrer Spender nicht möglich gewesen wären. Dafür schulden wir großen Dank - im Namen unserer kleinen Patienten, die nach einem schweren Start in ihr Leben die bestmöglichen Entwicklungschancen verdient haben. 6

7 Abgeschlossenes Förderprojekt Sauerstoffversorgung des Gehirns sichern Hintergrund Kühlung ist eine der ältesten Methoden zum Schutz der Organe. Während großer herzchirurgischer Eingriffe hat sich die Kühlung vor allem als Schutz des Gehirns etabliert. Allerdings ist ihre erfolgreiche Applikation bei Kindern technisch herausfordernd und kann mit einigen Nebenwirkungen einhergehen. Daher war das Ziel der vorliegenden Studie, die schützenden Kühlungs-Effekte durch Medikamente herauszuarbeiten. Bei der Absenkung der Körpertemperatur darf das Kind nicht gefährdet werden. Es wurde erforscht, ob die Substanz DADLE allein, einen ähnlichen Effekt zeigt, wie die schützende Hypothermie und wie der Einsatz in Kombination mit der Kühlung wirkt. Im Gehirn interagieren unterschiedliche Zellen miteinander. So gibt es die Nervenzellen, die für die Informationsverarbeitung zuständig sind und verschiedene andere Zellen, die die Nervenzellen in ihrer Funktion unterstützen. Zu diesen unterstützenden Zellen gehören die Mikrogliazellen, die für das Immunsystem des Gehirns zuständig sind. 7

8 Projektverlauf Im ersten Schritt wurde der Versuchsaufbau an Zelllinien vorgenommen. Dabei handelt es sich um Zellen, die sich im Gegensatz zu den Zellen im Organismus immer wieder teilen können. Um die Wechselwirkungen, die im Organismus bestehen, nachzuahmen, wurden die Das Zeit-Temperatur-Protokoll zeigt die Ergebnisse der Untersuchung der Kokultur. (Abbildung 1) Versuche an einer Kokultur durchgeführt. Das bedeutet, dass teilungsfähige Zellen und Nervenzellen gemeinsam kultiviert wurden. Im zweiten Schritt wurden sogenannte primäre Gehirnzellen gewonnen. Diese Methode ermöglicht es, die physiologischen Gehirnzellen des Organismus zu untersuchen und unterschiedliche Hirnregionen zu analysieren. Während einer Minderdurchblutung (Ischämie) des Gehirns, beispielsweise im Rahmen eines herzchirurgischen Eingriffes, kommt es zu einer Sauerstoff- und Nährstoffunterversorgung der Zellen. Deshalb wurde in den Versuchen durch Sauerstoff-Glukose-Entzug die Ischämie simuliert. Schützenden Effekt durch Kombination Im Anschluss an die Minderdurchblutung wird das Gewebe erneut durchblutet, diese Phase nennt man auch Reperfusion. In unserem Zellkultur-Model wurden die Zellen für 6 Stunden der simulierten Minderdurchblutung ausgesetzt und anschließend für 24 Stunden während der Reperfusion nachbeobachtet. Wie erwartet, reduzierte die Kühlung der Zellen den Zellschaden signifikant. Es wurde beobachtet, dass die Kombination aus Kühlung und DADLE einen schützenden Effekt zeigte, während die Anwendung von Kühlung oder DADLE allein, keinen Einfluss auf das Zellüberleben nahm. Als mögliche Wirkmechanismen der Kühlung und der Substanz DADLE sehen wir die Regulation des Kälteschockproteins RBM3. Aus vorherigen Arbeiten wissen wir bereits, dass das Kälteschockprotein im Gegensatz zu anderen Proteinen der Zelle während der Kühlungsphase vermehrt synthetisiert wird und so möglicherwiese die schützenden Effekte der Unterkühlung vermittelt, erklärt Dr. Katharina Schmitt. 8

9 Ergebnis Ein neuroprotektives Potential von der Substanz DADLE ist denkbar. Wir konnten durch diese klinisch orientierte Grundlagenforschung die Wirkung des neuen Medikaments DADLE untersuchen. Gemeinsam mit der Kühlung ist ein großer Schutz des Gehirns während der Herzoperation möglich. Dieses sehr vielversprechende Ergebnis werden wir in Zukunft in der klinischen Praxis weiter untersuchen. 9

10 Mit dem neuen Projekt kann vielen kleinen Herzpatienten geholfen werden. Neues anschließendes Projekt Schutz des Gehirns während Herzoperationen durch Kühlung und Gabe eines Medikaments Klinik/Antragsteller: Deutsches Herzzentrum Berlin Projektleiter: Dr. Katharina Schmitt, Dr. Giang Tong (PhD) Genauer Projekttitel (Folgeprojekt zum abgeschlossenen Förderprojekt): Neuroprotektion durch Kühlung und Gabe von Immunsuppression am Beispiel von Cyclosporin A: Eine Zellkulturstudie mit primären Neuronen Medizinischer Hintergrund Das gezielte Herabsenken der Körpertemperatur wird als therapeutische Hypothermie bezeichnet und findet in der Klinik vor allem zum Schutz des Gehirns seine Anwendung. 10

11 Einerseits wirkt die Unterkühlung schützend, indem der Stoffwechsel und somit energieverbrauchende Prozesse reduziert werden. Andererseits bildet der Körper während der Kühlung schützende Proteine. Die genauen zellulären Mechanismen, die den protektiven Effekt der Kühlung hervorrufen, sind jedoch noch nicht vollständig aufgeklärt. Reperfusions-Schaden von Gehirnzellen vermindern Während eines herzchirurgischen Eingriffs kann es zu einer Minderdurchblutung, der sogenannten Ischämie des Gehirns kommen. Neben einem möglichen Zelluntergang durch Ischämie kann es auch durch erneute Durchblutung des Gewebes ebenfalls zu einer Schädigung kommen, dem sogenannten Reperfusions- Schaden. Der Schutz des Gehirns während herzchirurgischer Eingriffe im Neugeborenen- und Säuglingsalter ist besonders wichtig, denn Kinder haben einen hohen zerebralen Blutfluss und Energiebedarf. Deswegen haben lschämie/reperfusion einen großen Einfluss auf die Entwicklung des Gehirns der Kinder und folglich auf den weiteren klinisch-neurologischen Verlauf der Patienten. Der Schaden durch Ischämie hängt von ihrer Dauer ab und kann während einer Herz operation kontrolliert werden. Die Reperfusion dagegen ist schlecht zu kontrollieren und kann zu einem Großteil des letztendlichen Zelluntergangs beitragen. Aus diesem Grund sollen in dem vorliegenden Projekt vor allem Möglichkeiten untersucht werden, die den Reperfusions-Schaden von Gehirnzellen vermindern. Dr. Katharina Schmitt bei der Untersuchung einer kleinen Herzpatientin. 11

12 Jetziger Stand In dem neuen Projekt geht es um die primäre Frage Welche Wirkungen haben Kühlung und das Medikament Cyclosporin A auf den Reperfusions-Schaden primärer Neurone? Wir wollen herausfinden, ob die Unterkühlung den Reperfusions-Schaden primärer Neurone vermindern kann. Dabei werden wir uns vor allem mit einem Weg des Zelltods beschäftigen, der Apoptose, betont Dr. Katharina Schmitt. Sie wird durch die Reperfusion eingeleitet und spielt einen zentralen Mechanismus während des Dr. Katharina Schmitt und Dr. Oliver Miera können künftig mit dem Messgerät arbeiten. Reperfusion-Schadens. Ausgelöst wird der Zelltod zum Beispiel durch die Freisetzung von Proteinen in den Zellen. Daher werden wir insbesondere die Freisetzung von Proteinen untersuchen. Zusätzlich soll die Expression von Proteinen, die anti-apoptotisch wirken und somit die Einleitung des Zelltodes verhindern, ausgewertet werden. Hier ist ein primäres Neutron dargestellt. Da das Medikament dafür bekannt ist, dass es die Freisetzung von Proteinen verhindern kann, soll neben der Wirkung der Kühlung auch der Effekt von Cyclosporin A auf den Reperfusions-Schaden untersucht werden. Zunächst wird Cyclosporin A in unterschiedlichen Konzentrationen getestet. Dadurch können nicht nur mögliche zellgiftwirkende Effekte der Substanz ermittelt, sondern auch die optimale Konzentration für den Einsatz von Cyclosporin A herausgefunden werden. 12

13 Kosten- und Finanzierungsplan Forschung Wissenschaft Sonstiges Gesamtkosten EUR EUR EUR EUR Als Unterstützer könnten Sie mit einer Spende zur Realisierung dieses wichtigen Projektes beitragen. Und das wiederum hilft unseren Herzkindern sehr. Wie Sie dem beigefügten Kostenplan entnehmen können, bieten sich verschiedene Varianten einer Projektunterstützung an. Hier können Sie sich entscheiden, wie Sie das Projekt unterstützen möchten. Machen Sie mit, bleiben Sie aktiv für die Herzkinder! Unser Spendenkonto Stiftung KinderHerz Deutschland ggmbh National-Bank AG Konto-Nr.: BIC: NBAG DE 3E XXX IBAN: DE : info@stiftung-kinderherz.de Stiftung KinderHerz Weserstraße Essen Tel.: 0201 / Fax: 0201 / info@stiftung-kinderherz.de Stand:

14 Ziele Obwohl die therapeutische Unterkühlung zum Schutz des Gehirns angewendet wird, sind ihre genauen zellulären Mechanismen noch unklar. Gerade die Verminderung des Zelluntergangs durch erneute Durchblutung ist von großer Bedeutung für das Ein Mitarbeiter stellt das NIRS-Gerät für die folgende Untersuchung ein. neurologische Ergebnis der kleinen Patienten. Aus diesem Grund ist es wichtig zu untersuchen, welche Effekte die Kühlung auf den Reperfusions-Schaden hat und ob man diese durch den Einsatz von Cyclosporin A erzielen oder sogar zusätzlich erhöhen kann. Das bessere Verständnis der Schutzmechanismen dient der Etablierung klinischer Standards für die Anwendung der Kühlung des Gehirns. Anhand der zusätzlichen Gabe des Medikaments Cyclosporin A erhoffen wir uns einen additiven Schutzeffekt während der lebenswichtigen herzchirurgischen Eingriffe bei unseren kleinen Patienten. Durch die Optimierung der Operationsbedingungen soll erzielt werden, dass das Gehirn in Zukunft keinen Schaden während der Operation am offenen Herzen davon trägt. 14

15 Die Stiftung KinderHerz Deutschland, das Kinderherz- Zentrum, die Kinderherz- Spezialisten, die Eltern und besonders die Kinder sagen ein herzliches Dankeschön für Ihre Unterstützung!! 15