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BLICKWINKEL

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Händeringend gesucht: Innovationen für die Wundversorgung

Durch die Diabetes-Epidemie nimmt die Zahl chronischer Wunden weltweit zu. Diabetes-Wunden verursachen großes menschliches Leid und belasten die Gesundheitssysteme. Der Internist und Diabetologe Dr. med. Dieter Scholz erwartet neue praxistaugliche Therapien zur Wundversorgung und setzt dabei auch auf die Biotechnologie.

Der Diabetes mellitus ist eine rasant zunehmende Zivilisationserkrankung, bedingt durch die Kombination aus genetischer Prädisposition, Bewegungsmangel und insbesondere Überernährung. Zu Beginn des dritten Jahrtausends sterben erstmals in der Menschheitsgeschichte mehr Menschen an Überernährung als an Hunger. Weltweit litten 2017 laut International Diabetes Federation (IDF) rund 425 Millionen Menschen an Diabetes, von denen mehr als die Hälfte in den mittel- und ostasiatischen Regionen der Erde zu finden ist. Allein seit 2015 ist diese Zahl um 10 Millionen angewachsen, und es ist davon auszugehen, dass sie ohne Gegenmaßnahmen weiter steigen wird. Schätzungen des IDF zufolge könnte bis 2045 die Zahl der Menschen mit Diabetes weltweit bei 693 Millionen liegen.

In den besonders stark betroffenen mittel- und ostasiatischen Regionen der Erde kommen neben der hohen Bevölkerungszahl auch eine nachteilige genetische Ausstattung, mangelnde gesundheitliche Aufklärung und eine unvorteilhafte Ernährung der schnell wachsenden Mittelschichten zusammen. Allein in China und Indien leben heute etwa 40 % aller Diabetiker weltweit.


Auch in Europa und Deutschland steigen die Diabetiker-Zahlen, angetrieben durch die Zunahme an Übergewichtigen aufgrund des vorherrschenden Lebensstils mit sitzender Tätigkeit und kalorienreicher Ernährung. Etwa 58 Millionen Diabetiker leben in Europa, in Deutschland sind derzeit laut IDF rund 7 Millionen Menschen von der Krankheit betroffen, wozu eine hohe Dunkelziffer kommt. Insgesamt liegt Deutschland wohl nur knapp unter den zehn am stärksten betroffenen Ländern. Aufgrund der zunehmend älter werdenden Bevölkerung sind hierzulande knapp über 5 Millionen über 65-Jährige Bürger an Diabetes erkrankt, weshalb Deutschland in dieser Altersgruppe im globalen Vergleich quantitativ hinter China, den USA und Indien sogar auf Platz vier liegt.

Übergewichtigkeit als treibender Faktor

Entsprechend diesen Krankheitszahlen ist auch die Zahl der Übergewichtigen vor allem in den Industrieländern in den vergangenen Jahren stets gestiegen. Laut Statista ist der Anteil der Erwachsenen mit Fettleibigkeit in vielen OECD-Ländern im Zeitraum der Jahre 1990 bis 2015 um mehr als 20 Prozent gewachsen. Spitzenreiter waren 2015 die USA mit einer Adipositasrate von rund 34 Prozent. In Deutschland verharrt die Zahl der übergewichtigen Erwachsenen seit einigen Jahren insgesamt auf hohem Niveau. Laut Robert-Koch-Institut waren in Deutschland 2012 rund 53 Prozent der Frauen und 67 Prozent der Männer übergewichtig. Der Anteil der Fettleibigen ist vor allem bei Männern gestiegen, aber auch bei Jugendlichen sind die Zahlen besorgniserregend.

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Leid und Kosten durch Diabeteswunden

Unter den Diabetikern in Deutschland erleiden 15 % im Laufe ihres Lebens eine chronische Wunde. Besonders häufig entstehen Wunden am Fuß, man spricht vom sogenannten Diabetischen Fußsyndrom (DFS). Etwa 12 % dieser Wunden führen zu Amputationen, davon etwa zur einen Hälfte oberhalb, zur anderen Hälfte unterhalb des Knöchels am Fußgelenk.

Mehr als die Hälfte der Menschen können nach Amputationen oberhalb des Knöchels nicht mehr laufen, was mit erheblichem Leid einhergeht. In Deutschland werden jährlich etwa 44.000 Amputationen an den unteren Extremitäten durchgeführt, wovon knapp 70 %, also rund 30.000, im Zusammenhang mit einer Diabetes-Erkrankung stehen, so eine Erhebung des Wissenschaftlichen Diensts der AOK (WIdO) für das Jahr 2001. Etwa 13.000 dieser Amputationen erfolgen oberhalb des Knöchels.

Die hierdurch entstehenden Kosten für die Sozialgemeinschaft sind zudem immens. Auf 60.000 US-Dollar (USD) schätzte die Regierung der USA im Vorfeld der Einleitung von Gegenmaßnahmen durch den „Diabetic Foot Complication and Lower Extremity Amputation Reduction Act of 2003“ die Kosten einer Bein-Amputation. Eine schwedische Arbeit zeigte ähnliche Zahlen: Je nach Amputationslage wurden Kosten zwischen 43.000 und 65.000 US-Dollar ermittelt (Larsson Apelqvist et al. 1995).

Auch ohne Amputationen ist das Diabetische Fußsyndrom in der Regelversorgung sehr teuer. Rund 2,5 Milliarden Euro werden einer Untersuchung zufolge jährlich in Deutschland für die Behandlung chronischer DFS-Wunden ausgegeben (Hauner 2006). Aus menschlichen und volkswirtschaftlichen Gründen besteht daher ein großes Interesse an neuen Ansätzen der Wundheilung, um menschliches Leid und Kosten zu reduzieren.

Ursachen für das Diabetische Fußsyndrom

Kein Körperteil ist einer so hohen Belastung ausgesetzt wie der Fuß, der bei jedem Schritt unser Körpergewicht tragen muss. Ein durchschnittlicher Deutscher macht täglich etwa 5000 Schritte, auch ein eher behäbiger Auto- und Fahrstuhlfahrer mit PC-Tätigkeit kommt im Schnitt auf 2.000 Schritte, während 10.000 bis 15.000 Schritte eine sportliche Lebensweise zeigen. Multipliziert man die durchschnittlich 5.000 Schritte mit dem Körpergewicht von beispielsweise 75 Kilogramm, so beträgt die Belastung des Fußes ca. 400 Tonnen täglich.

Eine solche extreme mechanische Belastung ist nur bei optimaler Versorgung des Körperteils Fuß mit Blut und Nerven zu bewerkstelligen. Allerdings ist der Fuß mit seiner Lage weit entfernt von Herz und Hirn in einer gegenüber anderen Körperteilen benachteiligten Position. Der lange Weg der Gefäße vom Herzen zum Fuß macht diesen besonders anfällig für Arteriosklerose. Typischerweise hat gerade der Diabetiker besonders an den Arterien des Unterschenkels ein hohes Risiko für frühzeitige Verkalkung und hochgradige Verengung. Die schlecht durchbluteten Regionen des Fußes sind in der Folge vermehrt vulnerabel und gefährdet gegenüber mechanischen Schäden, bei fehlendem Reparaturmechanismus dann oft gefolgt von bakterieller Invasion.

Noch länger als die Gefäßbahnen sind die Nervenleitungen, die vom Gehirn bis zum Fuß fast zwei Meter Länge erreichen. Diese Nervenleitungen sind vom erhöhten Zucker bedroht. Die chronische Blutzuckererhöhung schädigt die Isolierschicht um die Nervenzelle – und wie bei einem Stromkabel kommt es durch diesen Isolationsdefekt zur Fehlfunktion oder zum kompletten Ausfall der Nervenleitung.

Da die Länge der Nerven für deren Anfälligkeit gegen Noxen eine wesentliche Rolle spielt, ist beim Diabetiker fast immer zuerst das Gefühl in den Zehen betroffen. Bei lange schlecht eingestelltem Diabetes mellitus können irgendwann auch die Finger taub werden. Und große Menschen sind aus genannten Gründen tatsächlich eher betroffen als kleine.

Fast alle Amputationen beginnen mit oft minimalen Schäden am Fuß wie einer kleinen Druckstelle vom Schuhwerk am kleinen Zeh. Da kleinen Verletzungen bei Nervenschaden aber oft unbemerkt und damit unbehandelt bleiben, können Bakterien in die Lymphgefäße aufgenommen werden. Eindringende Bakterien werden von der aufgrund des Zuckers reduzierten Immunabwehr nicht ausreichend bekämpft, eine Invasion und Vermehrung der Bakterien in Haut, Sehnen und später auch Knochen sind die Folge. Der „Point of no Return“ ist schnell erreicht. Statt Heilung durch Wundverband und Antibiotika hilft dann oft leider nur noch die komplexe Operation.

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Bedingungen für die Wundheilung

Die Faktoren, die über die Heilung oder eine Verschlechterung einer Wunde entscheiden, sind bis heute erst teilweise verstanden. In der Wunde muss bis zum Wundverschluss eine komplexe Abfolge von Säuberungs- und Reparationsmaßnahmen ablaufen, geregelt durch exakt aufeinander abgestimmte Genexpression und Subpression in den beteiligten Körperzellen. Die Mediatoren der Wundheilung müssen dabei genau im richtigen Moment zur Verfügung stehen.

Diese Abläufe sind aber noch weitgehend unerforscht und ein wichtiges Thema für die gentechnische Analytik. In wissenschaftlichen klinischen Studien bestätigte Klarheit besteht heute über die Notwendigkeit, für ausreichende Durchblutung, Druckentlastung, Infektionsbekämpfung und ggf. eine operative Säuberung der Wunde zu sorgen.

Neben diesen vier anerkannten Eckpfeilern der Therapie wären auch bessere Wundverbände wünschenswert. Obwohl der Markt für Verbandsstoffe immer weiter anwächst und Ärzten und Patienten eine schnelle Heilung versprochen wird, konnte unter wissenschaftlichen Prüfungsbedingungen keiner der bis heute neu angebotenen Verbände Überlegenheit demonstrieren. Hier gibt es großes Verbesserungspotenzial.

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Paradigmenwechsel in der Medizin

Die Entwicklung in der Medizin in den letzten Jahren zeigt deutlich, dass in der Therapie von Krankheiten beim Menschen ein Paradigmenwechsel unmittelbar bevorsteht. Fortschritte in der Biotechnologie haben bereits erste Anwendungen in der Humanmedizin hervorgebracht. Mithilfe von Antisense-Oligonucleotiden (ASO) oder Gen-Transfers werden bereits erste Erfolge besonders in der Therapie von Fettstoffwechselstörungen gemeldet. Die Palette der Anwendungen reicht mittlerweile bis zum ethisch umstrittenen erstmals erfolgreichen Klonen von Primaten in China im Frühjahr 2018.

Im Rahmen dieser biotechnologischen Entwicklungen sind in naher Zukunft auch neue Anwendungen in der Therapie chronischer Wunden zu erwarten, die durch Eingriff in die zelluläre Steuerung der Wundheilung eine fehlgesteuerte Abfolge zellulärer Prozesse der chronischen Wunde resynchronisieren und einen geregelten Wundverschluss ermöglichen. Ebenso sind biotechnologisch hergestellte Pharmaka und Wund-Dressings ein lohnenswertes Ziel dieser Entwicklung. Auch sie werden bei der Behandlung chronischer Wunden ihren festen Platz bekommen.

Der große gewinnträchtige Markt, der sich hier für forschende Unternehmen eröffnet, wird die Entwicklung neuer Maßnahmen zum Wundverschluss beschleunigen. Die klinisch tätigen Ärzte und Pflegekräfte warten händeringend auf praxistaugliche Entwicklungen innovativ-forschender Labore.

Quellen:

  • International Diabetes Federation (2017): IDF Diabetes Atlas, 8th ed., Brussels, Belgium (www.diabetesatlas.org/)
  • Statista | Das Statistik-Portal: Anteil der Erwachsenen mit Fettleibigkeit in ausgewählten OECD-Ländern im Zeitraum der Jahre 1990 bis 2015 https://de.statista.com/statis...
  • Wissenschaftlicher Dienst der AOK: www.wido.de
  • Diabetic Foot Complication and Lower Extremity Amputation Reduction Act of 2003: www.congress.gov/bill/108th-co...
  • Larsson, J., Apelqvist, J. et al. (1995): Decreasing incidence of major amputation in diabetic patients: a consequence of a multidisciplinary foot care team approach?, Diabetic Medicine, Jg. 12, Nr. 9, S. 770–776 (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8542736)
  • Hauner, H. (2006): Die Kosten des Diabetes mellitus und seiner Komplikationen in Deutschland. Deutsche Medizinische Wochenschrift, Jg. 131, Suppl. 8, S. 240–242; s. a. Robert-Koch-Institut (2011): Diabetes mellitus in Deutschland. GBE Kompakt 3/2011 www.rki.de/DE/Content/Gesundhe...

​Dr. med. Dieter Scholz

Dr. med. Dieter Scholz ist Leiter der Diabetologie am Kardio-Diabetes-Zentrum im St-Antonius-Krankenhaus in Köln www.antonius-koeln.de.

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