Die Schlagzeile lautete: Die Naht aus der Tube oder Über das Verschließen von Wunden: Kleben statt Nähen. Denn Chirurgen greifen immer häufiger zum Klebstoff statt zu Nadel und Faden. Ob eine gerissene Milz bei einem Unfallopfer zu versorgen ist, ob abgerissene Nerven wieder mit dem Rückenmark verbunden werden oder verpflanzte Hautstücke möglichst narbenlos anwachsen sollen: immer mehr werden im Operationssaal biologische Kleber eingesetzt. Ein Bericht von Claudia Eberhard-Metzger in bild der wissenschaft 10/96.

bild der wissenschaft: Wunden verschließen

Die Idee zu „der Suppe” kam Prof. Julius Preterius, als er einen Zeitungsartikel ausschnitt und sich dabei mit der Schere an der Hand verletzte. „Ganz in die Schnipselei versunken”, schreibt Preterius in sein Tagebuch, „blickte ich auf den blutenden Schnitt im Handteller und dann auf den Papierkleber auf dem Tisch vor mir.”

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Plötzlich hatte er eine Eingebung. Wie praktisch wäre es doch, dachte der Professor, „wenn ich die leicht klaffende Wunde einfach zusammenkleben könnte, anstatt sie erst mit antiseptischem Pulver und Verbandszeug zu verarzten, und dann einen schmerzlichen Heilungsprozeß über mich ergehen lassen zu müssen”.

Das „umständliche, zeitraubende und ausschließlich von Fachleuten auszuführende Nähen” könnte man gänzlich abschaffen. Sein „Sekundenkleber”, träumt Preterius, soll eines Tages in jedem Erste-Hilfe-Kasten zu finden sein. Den Visionen folgen Taten. Ein Jahr experimentiert er wie besessen mit immer neuen Ingredienzien, aber ohne Erfolg: „Es klebt nicht. Es wird nie kleben!”, sind seine letzten, verzweifelten Tagebucheintragungen.

Und es klebt doch. Vielleicht nicht in jener bahnbrechenden Weise, wie sie dem Ehrgeizling Preterius im Krimi-Bestseller des Jahres 1990 – Akif Pirinccis „Felidae” – vorschwebte. Der Gewebekleber trägt auch nicht den poetischschönen Romannamen „Claudandus”, sondern heißt technischschlicht „biologischer Zweikomponenten-Kleber” oder „Fibrinkleber”.

Dennoch ist mit seiner Hilfe möglich, was Prof. Preterius beim Betrachten seiner verletzten Hand unvermittelt in den Sinn kam: Er klebt und versiegelt Gewebe, stillt Blutungen und unterstützt die natürliche Wundheilung – ganz ohne Nadel und Faden. Inzwischen werden dem Patienten sogar Augenlinsen und große Hautstücke – etwa nach Verbrennungen – ein- und angeklebt. Ganz neu ist das Kleben abgerissener Nerven. Solche Verletzungen schienen bisher unheilbar und hatten lebenslange Lähmungen zur Folge.

Erstmals wurde der „Bio-Leim” am 19. Dezember 1973 in der Wiener Universitätsklinik für Chirurgie beim Menschen eingesetzt – notgedrungen. Die Ärzte operierten damals einen Patienten am offenen Herzen. Plötzlich traten massive Blutungen auf. Alle Versuche der Chirurgen, sie zu stoppen, blieben vergeblich, der Tod des Patienten schien unausweichlich. Da erinnerte sich einer der Ärzte, daß im selben Krankenhaus Wissenschaftler mit einem ominösen Kleber experimentierten, der angeblich in der Lage sein sollte, Gewebe zu vereinigen und Blutungen zu stillen. In letzter Minute alarmierten die Chirurgen die Forscher, die den Kleber sofort in den Operationssaal brachten. Den Ärzten gelang es damit, die Blutung zu stoppen. Der Patient überlebte. Seither sind über 2000 wissenschaftliche Aufsätze erschienen, in denen Mediziner die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten der physiologischen Gewebe-Kleber beschreiben.

„Physiologisch” ist die Klebung deshalb, weil Fibrinkleber nachahmen, was die Natur vormacht, wenn sie blutende Wunden so schnell wie möglich zu schließen versucht. Eine Schürfwunde am Knie etwa ist bereits nach vier bis sechs Tagen spurlos verschwunden, das verletzte Gewebe völlig regeneriert, als wäre nie etwas geschehen. Diese erstaunliche „Wiedergutmachung” ermöglicht ein gut organisiertes biochemisches System, das unverzüglich in Aktion tritt, sobald der menschliche Körper Schaden nimmt.

Als etwa das scharfe Metall von Preterius' Schere die wohlgeordnete Architektur der Hautschichten durchstieß und dabei auch manches feine Blutgefäß durchtrennte, aktivierte sein Körper sofort Gegenmaßnahmen. Einer der zentralen Schritte zur Schadensbegrenzung ist die Blutgerinnung: Rund 30 Substanzen steuern diesen Mechanismus. Der letzte und wichtigste Abschnitt der Gerinnung ist die Umwandlung des löslichen Blutbestandteils Fibrinogen in das unlösliche Fibrin. Diesen Wandel veranlaßt das Enzym Thrombin, das gleich nach der Verletzung im Wundgebiet entsteht. Thrombin aktiviert auch den „fibrinstabilisierenden Faktor” (Faktor VIII) – jene Substanz, die Bluterkranken von Natur aus fehlt, was selbst kleine Wunden für sie zur tödlichen Gefahr macht. Wenn Faktor VIII aktiv wird, vernetzen die Fibrinfäden. Das Resultat der molekularen Webarbeit ist ein enges Maschenwerk feinster Fasern, in dem sich Blutkörperchen verfangen: Es entsteht ein Gerinnsel, das die Blutung stillt und die Wundflächen „verklebt”. Sobald die Wunde verschlossen ist, beginnt die Heilung: Gewebszellen sprossen in das verletzte Areal ein. Das Fibrin fungiert dabei als Leitschiene für die Reparaturzellen. Während die Wunde heilt, wird der Blutpfropfen abgebaut und zum dauerhaften Wundverschluß durch Haut und Bindegewebe ersetzt.

Medizinische Fibrinkleber ahmen den letzten Schritt dieser Gerinnungskaskade nach. Wie bei der natürlichen Blutgerinnung wandelt auch der Kleber aus der Tube Fibrinogen in Fibrin um. Er enthält dazu ebenfalls Fibrinogen, Thrombin und Faktor VIII – alles aus menschlichem Blutplasma gewonnen.

Kurz vor der Anwendung werden die Einzelstoffe – wie bei einem technischen Mehrkomponenten-Kleber – zusammengebracht und auf die Wundfläche aufgetragen. Die Teamarbeit der einzelnen Substanzen läßt schnell ein weißliches, natürlich strukturiertes Fibrinnetz entstehen. Wie das vom Körper gebildete Netz stillt es Blutungen und klebt Gewebe zusammen, ist reißfest und dennoch elastisch. Nach dem Wundverschluß setzt die Heilung ein: Während die körpereigenen Reparaturtrupps die Gewebe-Restauration vollenden, bauen Enzyme das „künstliche” Fibrinnetz nach und nach ab.

In Deutschland sind Fibrinkleber seit 1978 auf dem Markt. Der erste Hersteller war der Pharmakonzern Immuno. 1983 folgten die Behring-Werke.

Beide Firmen sind auch heute noch die wichtigsten Anbieter. „Weltweit”, schätzt Dr. Johann Odar von der Firma Immuno, „werden Fibrinkleber etwa drei bis vier millionenmal pro Jahr eingesetzt, in Deutschland bis zu 140 000mal jährlich, in über 400 Anwendungsgebieten.” Und die Entwicklung ist noch lange nicht abgeschlossen.

Derzeit setzen die Ärzte Fibrinkleber am häufigsten ein, um Blutungen bei Organen zu stillen, deren Gewebe locker strukturiert und deshalb schwer zu nähen ist: bei Leber, Milz, Lunge, Bauchspeicheldrüse und Niere. Vor allem bei der porösen Milz – dem am häufigsten verletzten Bauchorgan – trägt die Fibrinklebung entscheidend dazu bei, das Organ zu erhalten. Bis vor wenigen Jahren wurde die Milz meistens ohne große Umstände entfernt. Fortan mußte der Patient dann mit einer eingeschränkten Immunabwehr leben. Wenn richtig geklebt wird, können heute 60 bis 90 Prozent der verletzten Milzen gerettet werden.

In der Neurochirurgie sind Fibrinkleber häufig die einzige Möglichkeit, um verletzte Hirnhäute abzudichten. Zunehmende Bedeutung haben Fibrinkleber in jüngster Zeit bei der Behandlung blutender Magengeschwüre erlangt. Mit Hilfe eines Endoskops wird der Kleber dabei von innen direkt aufgetragen. In der Hals-Nasen-Ohren-Chirurgie verwenden Ärzte Fibrinkleber, um beispielsweise die feinen Gehörknöchelchen zu fixieren. Plastische Chirurgen setzen Fibrinkleber beim Facelifting ein, was die Zahl der kosmetisch problematischen Nähte, mit denen die Haut gespannt wird, erheblich verringert.

Auch die Augenheilkunde hat die Vorteile der Fibrinklebung entdeckt: Bei Staroperationen wird die neue Linse nicht eingenäht, sondern zeitsparend geklebt.

Neu ist der Einsatz bei sensiblen neurochirurgischen Eingriffen, etwa am Rückenmark. Schwedische Ärzte haben zuerst 1992 Fibrinkleber in einem schwierigen, zunächst aussichtslos erscheinenden Fall erfolgreich eingesetzt: In das Karolinska-Krankenhaus in Stockholm war ein junger Mann eingeliefert worden. Bei einem Motorradunfall waren dem 25jährigen drei Nervenwurzeln direkt vom Rückenmarkstrang der Halswirbelsäule abgerissen. Als Folge waren die Muskeln des linken Armes gelähmt.

Solche Nerven-Abrisse gelten weithin als unbehandelbar: Bei dem Versuch, die Nerven wieder anzunähen, laufen die Chirurgen Gefahr, das empfindliche Rückenmark unwiderruflich zu schädigen. Die schwedischen Ärzte nutzten deshalb die Fibrintechnik, um die abgerissenen Nerven wieder mit dem Rückenmarkstrang zu verbinden. Ende 1995 berichteten sie im Fachblatt „Lancet”, sie hätten in den Armmuskeln des Patienten neun Monate später Anzeichen beobachtet, daß die zusammengeleimten Nerven wieder funktionierten. Nach einem Jahr wurden erste Muskelaktivitäten sichtbar, nach zwei weiteren Jahren konnte der Patient mehrere Muskeln seines Armes wieder willentlich bewegen. Eine Lähmung des Armes blieb ihm erspart.

Genauso eindrucksvoll sind die Vorteile der Fibrinklebung bei der Hauttransplantation nach schweren Verbrennungen. Die Ärzte müssen die verbrannte Hautoberfläche möglichst schnell mit unversehrter Haut abdecken. Nur das kann verhindern, daß Pilze und Bakterien den Körper überschwemmen und ein unter Umständen tödliches Multiorganversagen verursachen. Oft jedoch geht die übertragene Haut – der neue Schutzwall des Körpers gegen die mikrobielle Invasion – bereits wenige Tage nach der Transplantation zugrunde. Ursachen sind Infektionen des Wundgrundes oder Blutergüsse unter der verpflanzten Haut. Auch Bewegungen des Patienten lösen die Haut wieder von der verletzten Stelle, ehe sie richtig angewachsen ist.

Ärzte des Zentrums für Brandverletzungen in Berlin haben Fibrinkleber eingesetzt, um solche Komplikationen zu vermeiden: Sie sprühten einen dünnen Fibrinfilm unter das Transplantat und klebten es auf die zerstörten Hautareale. Bei mehreren hundert Verpflanzungen haben sie den Kleber schon verwendet, und dabei – je nach Schwere der Verbrennung – 20 bis 50 Prozent weniger Transplantate verloren als mit anderen Methoden.

Das Elektronenmikroskop enthüllt, warum: Zunächst bildet der Kleber eine gleichmäßige, grobkörnige Struktur zwischen Wundgrund und Transplantat. Bereits vom zweiten Tag an wachsen Bindegewebszellen, am fünften Tag sprießen Kapillaren in das Transplantat ein und erste stabile Verbindungsfasern entstehen. Insgesamt, sagt Dr. Alfons Grabosch aus dem Berliner Zentrum für Brandverletzungen, setzen die Reparaturvorgänge in der geklebten Haut ein bis zwei Tage früher ein als bei nicht geklebten Transplantaten. Zudem kommt es weniger häufig zu Entzündungen. Der einzige Nachteil des Fibrinklebers seien die hohen Kosten. Ein Milliliter Fibrinkleber kostet je nach Anbieter zwischen 100 und 300 Mark. Das reicht aus, um eine Fläche von rund zehn Quadratzentimetern zu kleben. Für ein Transplantat von der Größe einer Handfläche sind 800 bis 2400 Mark zu bezahlen. Der Preis könnte allerdings bald deutlich fallen, weil es einem Team amerikanischbritischer Forscher soeben gelungen ist, die Erbanlagen für die Bildung des Fibrinogens in das Erbgut von Mäusen zu verpflanzen. Aus deren Milch kann der Biokleber jetzt in größeren Mengen gewonnen werden.

Künftige Anwendungsgebiete eröffnet eine mit verschiedenen Materialien kombinierte Fibrinklebung. Schon heute nutzen Chirurgen solche Kombinationen, um Schädelknochen wieder aufzubauen, die durch einen Autounfall oder den Huftritt eines Pferdes zerschmettert wurden. Dazu fertigen sie eine biologische Plastik aus Knochenmehl und Fibrinkleber. Das Knochenmehl wird mit Antibiotika benetzt und mit dem Kleber vermischt. Auf diese Weise entsteht eine formbare Masse. Mit der kann etwa die Schädelbasis nach einem Schädelbasisbruch flüssigkeitsdicht verschlossen oder ein zertrümmertes Augenhöhlendach neu modelliert werden. Die Plastik wird mit der Zeit durch natürlich nachwachsenden Knochen ersetzt.

Grenzen haben Fibrinkleber dort, wo auch die natürliche Blutgerinnung scheitert: bei sehr starken Blutungen oder weit klaffenden Wunden. Dann kann auch das im Vergleich zum normalen Blutplasma dreißigfach konzentrierte Fibrinogen aus der Tube nichts mehr ausrichten. Zu lernen, kunstvoll mit Nadel und Faden umzugehen, bleibt dem Chirurgen nicht erspart.

Die Experimente mit biologischen Klebern dauern schon beinahe 100 Jahre. Mit Fibrin aus Schafsblut wurde 1915 erstmals bei neurochirurgischen Operationen an Tieren das Blut gestillt. 1940 erprobten Wissenschaftler Hühnerplasma mit zehnfach konzentriertem Fibrinogen, um Nerven bei Hunden und Kaninchen zu leimen. Ebenfalls in den vierziger Jahren versuchten sich Ärzte erstmals mit der Fibrinklebung von Hauttransplantaten. In der Augenheilkunde wurde 1949 isoliertes Fibrin eingesetzt, um Wunden nach Star-Operationen zu versiegeln. 1956 versuchte man beim Menschen, mit einem Fibrinspray Hirnhautdefekte abzudichten.

Die Haftkraft der verwendeten Biokleber blieb jedoch immer hinter den Erwartungen zurück, weil sie nicht in ausreichend hoher Konzentration hergestellt werden konnten. Synthetische Kleber – wie Cyanoacrylate – hafteten zwar besser, waren aber nicht gewebeverträglich und zu wenig elastisch.

Einen ersten Durchbruch erlebten die Fibrinkleber in den siebziger Jahren, als es gelang, die natürlichen Gerinnungsfaktoren rein und konzentriert herzustellen. Der grundsätzliche Vorteil des Klebens: im Gegensatz zum Nähen mit Nadel und Faden wird empfindliches Gewebe – etwa das der Milz – nicht zusätzlich geschädigt. Auch gibt es weniger Komplikationen und unauffälligere Narben als an Nähten.

Ganz neu sind Versuche, auch Muskeln zu kleben Der Trierer Sportarzt Prof. Wolfgang Schöner behandelte damit kürzlich den Muskelfaserriß eines luxemburgischen Fußballspielers. Während bei einer konventionellen Behandlung der Muskel mindestens drei Wochen ruhiggestellt worden wäre – zehn Tage reichen nur, wenn der Patient Jürgen Klinsmann heißt und sich drei Ärzte rund um die Uhr bemühen –, stand der geklebte Kicker nach fünf Tagen schon wieder auf dem Spielfeld – und schoß ein entscheidendes Tor.

Mit freundlicher Genehmigung von: bild der wissenschaft, 1996, H. 10.

Erscheint in:

Chirurgie; Plastische Chirurgie; Fibrinkleber; Hautkrankheiten; Magengeschwür