Bewertung der Belüftung bei 10 °C als optimale Lagerbedingung für Spenderlungen in einem Mausmodell

Spenderlungen länger am Leben erhalten

Lungentransplantationen können lebensrettend sein, aber nach der Entnahme einer Spenderlunge beginnt ein Wettlauf gegen die Zeit. Heute werden die meisten Lungen auf Eis gelegt und müssen innerhalb weniger Stunden transplantiert werden, sonst sind sie zu stark geschädigt, um verwendet zu werden. Diese Studie an Mäusen untersucht eine erstaunlich einfache Idee: Anstatt gelagerte Lungen reglos in der Kälte liegen zu lassen, was, wenn man sie sanft weiter „atmen“ lässt bei einer etwas höheren Temperatur? Die Antwort könnte dazu beitragen, dass mehr gespendete Lungen Patienten in besserem Zustand erreichen.

Warum die Lagerung von Lungen so schwierig ist

Derzeit werden Spenderlungen in der Regel mit einer Konservierungslösung durchgespült, einmal aufgeblasen, abgeklemmt und bei etwa 4 °C auf Eis gelegt. Das verlangsamt den Stoffwechsel, versetzt die Lunge aber auch in eine Art Tiefkältezustand, in dem sie nur 6–8 Stunden tolerierbar bleibt, bevor Schäden entstehen. Fortgeschrittene Systeme wie die ex vivo-Lungenperfusion können Lungen warm halten und mit Blut und Luft versorgen, benötigen jedoch teure Geräte, spezialisierte Teams und sind schwer zwischen Krankenhäusern zu transportieren. Ärztinnen, Ärzte und Ingenieure suchen nach einem einfacheren Ansatz, der Lungen länger gesünder erhält, ohne diese aufwändige Ausrüstung.

Eine neue Variante: kühle, sanft atmende Lungen

Neuere Arbeiten legen nahe, dass eine Lagerung bei etwas wärmeren 10 °C statt 4 °C die Zellen und Mitochondrien—die winzigen Kraftwerke in den Zellen—besser schützt. Darauf aufbauend fragten die Forschenden, ob eine sanfte Belüftung, sodass sich die Lungen weiterhin mit Raumluft aufblasen und wieder zusammenziehen, die Konservierung weiter verbessert. An Mauslungen verglichen sie drei Bedingungen über 24 Stunden Lagerung: die standardmäßige kalte statische Lagerung bei 4 °C, statische Lagerung bei 10 °C und Lagerung bei 10 °C, während die Lungen kontinuierlich mit kleinen, schützenden Atemzügen belüftet wurden. Alle Lungen wurden in derselben Konservierungslösung aufbewahrt, um den Effekt von Temperatur und Bewegung isoliert zu betrachten.

Gesündere Zellen und ruhigere Immunreaktionen

Nach der Lagerung untersuchte das Team die Lungen auf verschiedene Weise. Unter dem Mikroskop zeigten die bei 10 °C belüfteten Lungen weniger strukturelle Schäden—weniger Blutungen, fibrinartige Gerinnsel, Stauungen und weniger eindringende weiße Blutkörperchen—als die statisch bei 4 °C gelagerten Lungen. Sie setzten auch weniger Komplement C3 frei, ein Blutprotein, das Entzündungen antreibt und mit frühem Transplantatversagen verknüpft ist. Bei Zerlegung der Lungen in einzelne Zellen zeigte die belüftete Gruppe weniger Zellen mit programmierter Zellteilung (Apoptose) und bessere Mitochondrienfunktion, mit geringerer Freisetzung von Cytochrom c und weniger Anhäufung schädlicher reaktiver Sauerstoffspezies. Zusammengenommen deuten diese Befunde darauf hin, dass sanfte Bewegung und anhaltender Gasaustausch bei 10 °C dazu beitragen, Lungenzellen während der Lagerung am Leben zu erhalten und ihre interne Maschinerie stabiler zu halten.

Bessere Atemmechanik nach der Lagerung

Der ultimative Test einer gelagerten Lunge ist, wie gut sie funktioniert. Mit einem spezialisierten Beatmungssystem maßen die Forschenden, wie leicht Luft durch die Atemwege strömte und wie dehnbar (compliant) die Lungen nach 24 Stunden unter den verschiedenen Bedingungen waren. Lungen, die bei 10 °C belüftet worden waren, zeigten niedrigeren Atemwegswiderstand und höhere Compliance als statisch bei 10 °C gelagerte Lungen, das heißt, sie öffneten sich leichter und benötigten weniger Druck zum Füllen. Auch wenn nicht jede Messgröße statistische Signifikanz erreichte, sprach das Gesamtmuster für die belüftete Gruppe und deutet auf flexibleres, weniger steifes Gewebe hin, das bei einer Transplantation wahrscheinlich besser funktionieren würde.

Was das für zukünftige Transplantationen bedeuten könnte

Diese Arbeit wurde an Mäusen durchgeführt, nicht am Menschen, und umfasste keine tatsächlichen Transplantationen, daher ist sie ein früher Schritt. Die Botschaft ist dennoch klar: Spenderlungen bei moderaten 10 °C sanft weiteratmen zu lassen, anstatt sie reglos auf Eis zu belassen, scheint ihre Struktur zu erhalten, schädliche Immunreaktionen zu dämpfen und ihre Funktionsfähigkeit zu bewahren. Da dieses nur die Belüftung betreffende Setup im Vergleich zu kompletten Perfusionsmaschinen relativ einfach und portabel ist, könnte es eines Tages an die klinische Praxis angepasst werden. Wenn dies in Studien an größeren Tieren und in klinischen Studien beim Menschen bestätigt wird, könnte dieser Ansatz die sichere Lagerzeit verlängern, Organschäden verringern und mehr Spenderlungen in gutem Zustand zu Empfängern bringen.

Zitation: Hill, M.A., Tennant, M., Watts, B. et al. Evaluation of ventilation at 10 °C as the optimal storage condition for donor lungs in a murine model. Sci Rep 16, 7228 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35943-2

Schlüsselwörter: Lungentransplantation, Organerhaltung, Spenderlungen, Belüftung während der Lagerung, kalte Ischämie