Robert Klatt
Ein neues Hydrogel schließt Darmwunden deutlich besser als aktuelle Klebepflaster. Dies verhindert den Austritt des bakterienreichen Darminhalts in die Bauchhöhle.
St. Gallen (Schweiz). Wunden im Verdauungssystem des Menschen gehören zu den heikelsten Problemen der Medizin. Damit der bakterienreiche Inhalt aus dem inneren des Darms nach einem geplatzten Blinddarm oder einer Darmverschlingung nicht in die Bauchhöhle gelangt, sind Nähte erforderlich, die die aggressiven Verdauungssäfte und die hohen mechanischen Belastungen aushalten. Es drohen sonst schwere Infektionen.
„Leckagen nach Bauchoperationen gehören auch heute noch zu den besonders gefürchteten Komplikationen“, erklärt Inge Herrmann von der Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa). In der Regel verwenden Chirurgen deshalb neben herkömmlichen Bauchnähten noch spezielle Klebepflaster, die einen dichten Wundverschluss garantieren sollen. Es handelt sich dabei meist um Strukturen aus Proteinen, die vom Körper mit der Zeit abgebaut werden.
Die bisher verfügbaren Klebepflaster lösen sich bei Kontakt mit den Verdauungssäften jedoch schnell auf. Außerdem halten die Proteinpflaster nicht immer wie gewünscht und es gelangt dadurch gelegentlich Darminhalt in die Bauchhöhle.
Wissenschaftler um Alexandre Anthis von der Empa haben deshalb ein neues Pflaster für innere Wunden entwickelt. Laut ihrer Publikation im Fachmagazin Advanced Functional Materials besteht das neue Nahtpflaster aus Acrylsäure, Acrylsäuremethylester, Acrylamid und N,N′-Methylenbisacrylamid, die gemeinsam ein Hydrogel bilden.
Um Wunden zu schließen, wird das Hydrogel auf die Darmnaht aufgetragen. Es bildet dort beim Erhärten einen Überzug, der sich fest mit dem Darmgewebe verbindet. „Es entsteht ein sich gegenseitig durchdringendes Netzwerk, das sowohl das Gewebe wie das Hydrogel durchzieht“, so die Autoren. Ermöglicht wird dies durch die unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen Acryl-Verbindungen, die gemeinsam dafür sorgen, dass das Pflaster sich besonders eng mit der Darmschleimhaut verbindet und somit den Austritt von Verdauungssäften und Wasser verhindert.
Experimente zeigen, dass dies daran liegt, dass der Verbundstoff selektiv mit den Verdauungssäften reagiert. Bei Kontakt quillt er demnach auf und verschließt die Wunde damit fester. Auch seine Klebewirkung ist deutlich stabiler aus bei den bisherigen Wundpflastern. „Die Haftfähigkeit ist bis zu zehnmal höher als bei herkömmlichen Klebematerialien. Weitere Analysen ergaben zudem, dass unser Hydrogel das Fünffache der maximalen Druckbelastung im Darm aushält“ so Anthis.
Aufgrund der positiven Ergebnisse der bisherigen Versuche sind die Wissenschaftler der Meinung, dass der Hydrogel-Wundkleber eine vielversprechende Möglichkeit zur Behandlung von Nähten mit hoher Leckgefahr darstellt. „Unser Klebepflaster ebnet den Weg für Nahtverschlüsse, die mechanisch und chemisch gleichermaßen robust sind und intestinale Leckagen verhindern“, so das Team. In Zukunft könnte der bioverträgliche und günstige Kleber somit Komplikationen vermeiden und Patienten damit weitere Schmerzen und lange Krankenhausaufenthalte ersparen.
Advanced Functional Materials, doi: 10.1002/adfm.202007099
