Was passiert mit den Organen nach der Transplantation? Einer neuen Studie zufolge gibt es sehr interessante Erkenntnisse: Herzen von jungen Spendern altern im Körper älterer Empfänger schnell, während ältere Herzen, die jungen Empfängern transplantiert werden, jünger werden. Die auf dem Preprint-Server veröffentlichten, noch nicht begutachteten Ergebnisse deuten darauf hin, dass implantierte Organe auch von Spendern stammen könnten, die älter sind als derzeit üblich.
Herztransplantationen werden weltweit immer häufiger durchgeführt, auch bei immer älteren Menschen, was zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass wir länger leben. In den Vereinigten Staaten wurden beispielsweise im Jahr 2024 insgesamt 4.636 Herztransplantationen durchgeführt – das sind 81,5 % mehr als im Jahr 2013. Dennoch sterben weltweit jedes Jahr mehrere hundert Menschen, während sie auf ein neues Organ warten.
Dies hat dazu geführt, dass Versuche mit der Transplantation von in Schweinen gezüchteten Organen in Menschen begonnen wurden, und vielerorts wurden die Richtlinien angepasst, um die Anzahl der für Transplantationen verfügbaren menschlichen Herzen zu erhöhen. In der Regel werden Spender unter 45 Jahren empfohlen, allerdings werden auch ältere Spender berücksichtigt, bei denen keine Anzeichen einer signifikanten koronaren Herzkrankheit vorliegen. Jesse Poganik, ein Alterungsforscher an der Harvard University, und seine Kollegen haben kürzlich untersucht, wie sich das biologische Alter der Spenderherzen – also das Ausmaß der in den Zellen angesammelten Schäden – nach der Transplantation verändert, sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen.
Die Forschungsgruppe implantierte Herzen von jungen (3 Monate alten), mittelalten (1 Jahr) und alten (1,5–1,67 Jahre) Mäusen stammende Herzen in Mäuse aller drei Altersgruppen implantiert, sodass diese mit dem implantierten Herzen und ihrem eigenen Herzen zusammenlebten. Vier bis sechs Monate nach der Operation wurden die Mäuse eingeschläfert und Gewebeproben entnommen, um den Grad der DNA-Methylierung in rund 320.000 genetischen Regionen zu messen und dabei nach Veränderungen zu suchen, die mit altersbedingten Zellschäden in Verbindung stehen. Schließlich verglichen sie die altersbedingten Methylierungsgrade in den transplantierten Herzen mit den Werten, die in den ursprünglichen Herzen der Tiere gemessen worden waren.
Die Analyse ergab, dass sich das biologische Alter der Spenderherzen so veränderte, dass es besser zu dem des Empfängers passte: Jüngere Herzen, die in ältere Tiere implantiert wurden, zeigten eine schnellere Alterung, während sich alte Herzen in jüngeren Empfängern verjüngten. Dies steht im Einklang mit einer früheren Studie, in der zwei lebende Organismen chirurgisch so miteinander verbunden wurden, dass sie ein gemeinsames Kreislaufsystem bildeten – ein Vorgang, der als Parabiose bekannt ist. Es stellte sich heraus, dass das Blut der jungen Mäuse das Leben der älteren Mäuse, mit denen sie verbunden waren, verlängerte und deren Gedächtnis sowie Lernfähigkeit verbesserte. Das Blut der älteren Mäuse hingegen kann das biologische Alter der jungen Mäuse erhöhen.
Anschließend werteten Poganik und seine Kollegen frühere Herztransplantationen am Brigham and Women’s Hospital in Boston aus und suchten nach Fällen, aus denen sie Biopsieproben für DNA-Methylierungsuntersuchungen gewinnen konnten. Sie untersuchten 11 Transplantationen, bei denen ein erheblicher Altersunterschied zwischen Spender und Empfänger bestand (8–24 Jahre bei der Transplantation älterer Herzen in jüngere Menschen und 38–50 Jahre bei der Transplantation jüngerer Herzen in ältere Menschen).
„Bemerkenswert ist, dass wir genau dieselben Effekte beobachtet haben wie bei Mäusen“, sagt Poganik. Die transplantierten Herzen nahmen das biologische Alter ihrer neuen Wirtsorganismen an. Darüber hinaus untersuchten die Forscher die elektronischen Gesundheitsdaten von mehreren hundert Herztransplantationspatienten ein Jahr nach der Operation, um festzustellen, wie gut die Herzen funktionierten und inwieweit die Daten mit dem biologischen Alter korrelierten.
Sie stellten fest, dass Indikatoren wie die Herzfrequenz, die Dicke der hinteren Herzwand und die Belastbarkeit eher dem Alter des Empfängers als dem des Spenders entsprachen. „Einige (aber nicht alle) Funktionsindikatoren stützten die Annahme, dass diese älteren Herzen in jüngeren Personen so funktionieren, als wären sie biologisch jünger, und umgekehrt“, sagt Poganik. „Bestimmte Dinge sind jedoch wahrscheinlich einfach unumkehrbar.“
Infolge der Herztransplantation wurden keine Veränderungen in der Funktion anderer Organe festgestellt. Die Studie muss noch an größeren Patientengruppen und im Rahmen verschiedener Transplantationsprogramme wiederholt werden, doch die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Kreis der transplantierbaren Organe durch die Einbeziehung älterer Spender erweitert werden könnte, sagt Poganik. Amy Fiedler, Herzchirurgin an der Universität von San Francisco, erklärt, dass bisher viele gezögert hätten, Herzen älterer Spender jüngeren Empfängern zu transplantieren, da Bedenken hinsichtlich der Lebensdauer der Organe bestünden, doch dies könnte sich in naher Zukunft ändern.
