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MARS

Neues Leberdialyse- Verfahren bei akutem und chronischem Leberversagen

Ein Leberversagen auf der Basis eines Leberzellschadens mit zunehmender Gelbsucht, das sich auch durch eine ausgedehnte medikamentöse Therapie nicht mehr stabilisieren läßt, kann sich durch die zunehmende "innere" Vergiftung mit Ikterus und schweren Gerinnungsstörungen zu einem lebensbedrohlichen Krankheitsbild bis zum Leberkoma entwickeln.
Sowohl im akuten Leberversagen als auch bei akuten Entgleisungen chronischer Lebererkrankungen (in Fachkeisen auch "acute on chronic liver failure" genannt) ist dieser Verlauf die Folge des Verlustes komplexer Leberfunktionen wie Synthese also auch Entgiftung. Hinsichtlich der Entgiftung wurden bereits zahlreiche Substanzgruppen "verdächtigt", als Gifte bei lebensbedrohlichem Leberversagen im Blut vermehrt aufzutreten und schwere Krankheitsbilder (Koma, Nierenversagen, Multiorganversagen) zu verursachen. Beispielhaft kann man hier Ammoniak, Gallensäuren, Bilirubin, Indole, Phenole und Mercaptane nennen. Auch endogene Benzodiazepine und aromatische Aminosäuren spielen in diesem komplexen Entgiftungssystem eine wichtige Rolle. Da sich diese Substanzen dann ständig im Blut und Gewebe anreichern, führt dies zu weiteren Komplikationen wie dem sekundären Nierenversagen im Rahmen eines hepatorenalen Syndroms.

Speziell für die Ausbildung des Coma hepaticum werden heute verschiedene Theorien diskutiert. Besonders interessant scheint die zytotoxische Wirkung der verschiedenen Metabolite in höheren Konzentrationen zu sein. Dieser Mechanismus schädigt dann über das Blutsystem alle perfundierten Organe, vom Gehirn über Lungen bis zum Darm. Kompliziert blieb bisher, das neben einigen wichtigen wasserlöslichen Substraten, wie dem Ammoniak, die überwiegende Anzahl der Toxine des Leberversagens im Blut an Einweiß, und hier insbesondere dem Albumin, als universellem Transporteiweiß, gebunden sind. Da jedoch die Kapazität der Albuminbindungsstellen limitiert ist und der Albuminspiegel im Blut des betroffenen Patienten mangels Synthese auch besonders erniedrigt ist, kommt es zu einer nominellen Überlastung dieser Bindungsstellen bei sehr hohen BIutkonzentrationen dieser Toxine, was wiederum zu einer Erhöhung des freien und damit direkt toxisch wirkenden Anteils führt.

Weiterhin übt das Albuminmolekül auch wichtige Funktionen im Stoffwechsel aus, z.B. als Bindungsakzeptor für Intermediär-Metabolite des Prostaglandin-, des Cholesterin- oder des Gallensäuren-Stoffwechsels. Auch diese Funktionen werden durch die Überlastung des Proteins mit lipophilen toxischen Liganden im Leberversagen gestört.

Ansatz:

Die spezielle MARS®- Membran

Die spezielle MARS-Membran besitzt die gewünschten Eigenschaften, auf der Blutseite die Giftstoffe im freien Blut als auch das an Albumin gebundene Toxin per freier Diffusion auf die Dialysatseite mit dem relativ sauberen Albumin passieren zu lassen.

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Das MARS®- Verfahren

Wie aus dem Schema zu ersehen ist, ist das MARS®-Verfahren (Molecular Adsorbents Recirculating System) prinzipiell ein Dialyseverfahren. Das venöse Blut des Patienten wird mittels eines zentralvenösen und entsprechend großlumigen Dialysekatheters per Pumpe [1] in einen extrakorporalen Kreislauf und durch einen speziellen Dialysator geleitet (MARS®-Membran [2]). Auf der Dialysatseite der Membran zirkuliert eine fast 20-prozentige Albuminlösung. Aufgrund der speziellen Porengröße der Membran und des Konzentrationsgefälles zwischen der einen Seite der Membran und der anderen, gelangen die meisten eiweißgebundenen als auch die wasserlöslichen Giftstoffe von der Blut- auf die Dialysatseite. Die Waschlösung wird jetzt per Albuminpumpe [4] an einem herkömmlichen Low-Flux-Dialysator [3] vorbei geleitet, wo die wasserlöslichen Giftstoffe entfernt werden können (Nierendialyse). Auch eine Bilanzierung im Sinne eines Wasserentzuges ist an dieser Stelle möglich. Anschließend wird die Albumin-Waschlösung, 600 ml humanes Serum- Albumin, gereinigt, indem das belastete Albumin über einen Kohleadsorber [5] und einen Anionenaustauscher [6] geleitet wird. Danach gelangt es wieder zur MARS®-Membran und kann so in recycelter Form erneut Toxine aufnehmen. Dieses Verfahren kann solange kontinuierlich angewendet werden, wie die Adsorber Aufnahmekapazität bieten. Dies hängt somit vom Ausgangsszustand des Patienten ab, insbesondere aber dem Bilirubinspiegel. Mit diesem Prinzip gelingt es, die Entgiftungsfunktion der Leber durch Reduzierung des Bilirubinspiegels und anderer Toxine zu entlasten. Gleichzeitig wird dadurch die Synthesefunktion der Leber stimuliert (Verbesserung der Gerinnungs- und Cholinesterasewerte). Auch diese Funktionen werden durch die Überlastung des Proteins mit lipophilen toxischen Liganden im Leberversagen gestört.

Mit diesem Verfahren ist es jetzt möglich auf jeder Intensivstation bzw. Dialyseeinheit eine effektive Therapie zur Besserung der Leberfunktion und somit des Allgemeinbefindens des Patienten einzusetzen. Aufwand und Betreuung des Verfahrens sind im Vergleich zu bisherigen Alternativen (z. B. Bioreaktoren) deutlich geringer, weil das Wirkprinzip der Dialyse entlehnt ist und der MARS®-Monitor als Zusatzmodul zu bereits installierter Dialysetechnik funktioniert. Eine Anwendung in fast jeder Intensiv- bzw. Dialysestation ist somit möglich. Das MARS®-Verfahren vereint die Vorteile eines zellfreien anwenderfreundlichen Medizinproduktes mit einer selektiven Entfernung von Lebergiften aus dem Blut erkrankter Patienten.

Bisherige Ergebnisse

Indikationen

Zusammenfassung

Dr. U. Jost, Facharzt für Chirurgie
Chirurgische Intensivstation des Universitätsklinkums Leipzig
Tel.: 0341-97-17185 Fax: 0341-97-17189