Bei der Muskeltransplantation wird von vornherein überdimensioniert, da letztlich nur rund 50 Prozent des transplantierten Muskels übrig bleiben, erklärt Univ. Prof. Manfred Frey, Leiter der Abteilung für plastische Chirurgie am AKH Wien, im Vorfeld des 6. Internationalen Muskelsymposiums Anfang September in Wien im Gespräch mit Corina Petschacher.
ÖÄZ: Nach welchen morphologischen und funktionellen Kriterien werden die Transplantate bei einer Muskeltransplantation ausgewählt?
Frey: Wenn eine ausreichende Kraft von einem Muskeltransplantat erreicht und eine ausreichende Bewegungsamplitude dadurch produziert werden soll, muss ein ausreichend großer Muskel verwendet werden, der nur mit mikrochirurgischem Gefäßanschluss transplantiert werden kann. Es sind zwei Muskeln, die für die Transplantation in Frage kommen. Der Gracilismuskel, der einerseits aufgrund seiner Entbehrbarkeit am Oberschenkel, andererseits aufgrund seiner Parallelfaserigkeit und Länge der einzelnen Muskelfasern ganz besonders für die funktionelle Rekonstruktion taugt – sei es im Gesicht, um bei einer irreversiblen Gesichtslähmung eingesetzt zu werden. Hier besteht das Spezifikum darin, dass dort kleine Kräfte und kleine Wege produziert werden müssen. Oder er wird im Bereich der Extremitäten eingesetzt, wo ein Muskel benötigt wird, der bis an die Grenze belastbar ist und eine ausreichende Kraft erzeugen kann. Der Latissimus dorsi Muskel wird bevorzugt, wenn gleichzeitig auch Defektdeckungsprobleme gelöst werden müssen, wie zum Beispiel im Rahmen eines Quetschtraumas, bei dem ganze Muskelgruppen verloren gegangen sind. Hier kann ein myokutaner, aus Haut und Muskel bestehender freier Gewebetransfer vorgenommen werden, um einerseits den Defekt abzudecken und andererseits den verwendeten Muskel als funktionelles Element einzusetzen, indem er mit Gefäßen und Nerven versorgt und in der richtigen Grundspannung eingenäht wird.
Welche Faktoren beeinflussen nach einer Muskeltransplantation die Regeneration?
Hier sind Muskeln und Nerven kaum voneinander zu trennen. Wir sprechen von einer neuromuskulären Rekonstruktion, da eine direkte Abhängigkeit dieser Strukturen voneinander besteht, weshalb es um regenerative Prozesse in beiden Strukturen geht. So gut die erzielte Nerven- und Muskelregeneration ist, ist auch das erzielbare Ergebnis. Auch verschiedene Faktoren während des Transplantationsvorgangs, wie die passagere Ischämie und die Zeit der Denervation, bis der neue Nerv wieder einwächst, beeinflussen das Resultat. Letztlich bleiben nur etwa 50 Prozent an Funktion und Volumen des transplantierten Muskels übrig, was das zu erwartende Ergebnis reduziert, sodass bei der Muskeltransplantation von vornherein überdimensioniert wird. Etwa sechs Wochen nach der Transplantation wird mit einer Elektrostimulation des Muskels begonnen, damit er nicht zu stark atrophiert, bis der versorgende Nerv eintrifft und der Muskel in einem guten Zustand ist, wenn er reinnerviert wird. Die weitere Regeneration wird durch physikalische Therapien gefördert.
Welche Neuerungen gibt es im Bereich der Nerventransplantation?
Es stehen verschiedene technische Möglichkeiten, den Muskel mit Nerven zu versorgen, zur Verfügung: Einerseits die End-zu-End-Nervennaht, andererseits besteht die Möglichkeit, den Nerv im Bereich der Endplattenzone des Muskels direkt in den Muskel zu implantieren, von wo aus die regenerierenden Axone auswachsen und sich zwischen den Muskelfasern die Endplatten suchen, diese besetzen und funktionelle Verbindungen herstellen. Eine innovative Methode besteht in der sogenannten End-zu-Seit-Nervennaht: Ein funktionelles Muskeltransplantat wird an einen intakten, motorischen Nerv End-zu-Seit angeschlossen, ohne diesen zu zerstören.
Gibt es eine Art Muskelersatzmaterial, das man anstelle von menschlicher Muskulatur transplantieren könnte?
Verschiedene Versuche, ein funktionelles Muskelorgan zu erzeugen, sind unter den klinischen Erwartungen geblieben. Eine Überlegung der letzten Jahre war, ob man nicht zerkleinerte Muskulatur im Sinne von Transplantations- und Satellitenzellen transplantieren könnte. Das hat zwar im Labor funktioniert, aber es zu einer sinnvollen klinischen Leistungsfähigkeit zu bringen, hat nicht funktioniert. Es wurden auch schon Extremitäten von anderen Menschen transplantiert, wobei hier die Frage ist, ob das, was man an Funktionalität vom Transplantat erwarten kann, die lebenslange Immunsuppression und die damit verbundenen Probleme rechtfertigt. Ein Ersatzmaterial im Sinne eines Gewebes, das die menschliche Muskulatur ersetzt, gibt es allerdings leider nicht. Das stellt auch ein Problem dar, wenn zum Beispiel im Rahmen der Therapie einer Plexusparese der Nerv rekonstruiert wird und nach einiger Zeit wieder vollständig regeneriert, die Muskulatur, die er versorgt, allerdings in dieser Zeit atrophiert. Das ist eine klassische Indikation, auch das Erfolgsorgan des Nervs zu ersetzen. Hier gab es in den letzten 20 Jahren eine ziemliche Konzeptänderung, was die Vorgehensweise betrifft. Man hat sich früher immer auf die Nervenrekonstruktion konzentriert. Heute weiß man, dass man mit einer gleichzeitigen Muskeltransplantation größere Erfolge erzielt. Wissenschaftlich konzentrieren wir uns deshalb im Moment sehr auf die Nutzung dieser regenerierten Axone.
Wohin geht die Entwicklung im Bereich der Prothetik – Stichwort Bionik?
Wenn die Funktion der Muskulatur nicht durch Muskeltransplantation ersetzbar ist, dann kommen intelligente Prothesen zum Einsatz, die mit Steuerungsimpulsen auf dem richtigen Weg wie zum Beispiel in Form von Gedanken-gesteuerten Prothesen eine Alternative zur Muskeltransplantation darstellen. Die Bionik, also die Kombination aus Biologie und Technik, wird heute sehr intensiv betrieben. Die intelligenten Prothesen werden durch einen Elektromotor betrieben, jedoch von der proximalen Muskulatur beziehungsweise über die Haut gesteuert.
Welche Ergebnisse erzielt man damit?
Eines der Probleme stellt bislang die fehlende Sensibilität in der Prothese dar. Hier stellt sich die Frage: Wie kann man den fehlenden Muskel bis hin zu einer peripheren sensiblen Perzeption über die Prothese bestmöglich ersetzen? In diesem Bereich finden schon sehr innovative Dinge statt, indem nicht nur die Muskelversorgung auf Steuerungsmuskeln umgelenkt, sondern auch Hautareale in der Nähe des Amputationsstumpfes mit den Nerven versorgt werden, die beispielsweise die Hand repräsentieren. Das Prothesensignal löst dort einen Stimulus aus und der Betroffene empfindet das dann, als ob es am Daumen oder Zeigefinger ausgelöst wird, was natürlich eine Steigerung der Kontrolle mit sich bringt.
© Österreichische Ärztezeitung Nr. 15-16 / 15.08.2010