Profielwerkstuk Biologie Harttransplantatie en de alternatieven

Harttransplantatie
&
De Alternatieven

INHOUDSOPGAVE

- Inhoudsopgave
- Voorwoord
- Inleiding

- 1. Hoe werkt een gezond hart?

- 2. Orgaantransplantatie en harttransplantatie in het algemeen
Hoe is het begonnen? De Geschiedenis
De gehele procedure, van de diagnose tot de uiteindelijke transplantatie en het leven erna
Conclusie, biedt transplantatie van het hart of ander orgaan uitkomst

- 3. Kunstharten
Het Steunhart
Het Totale Kunsthart
De Geschiedenis van kunst- en steunharten
Conclusie

- 4. Stamcellen
Wat zijn Stamcellen
Het verkrijgen van stamcellen
De aanloop tot het stamcelonderzoek
Het Kweken
Eerste toepassingen
Conclusie

- 5. Xenotransplantatie
Wat is Xenotransplantatie
Risico’s voor mensen
Conclusie

- 6. Eindconclusie

- Nawoord

- Bronvermelding

VOORWOORD

We hoefden niet lang na te denken over de keuze van ons onderwerp, we zijn allebei erg geïnteresseerd in biologie en op technisch gebied staan wij ook ons mannetje. Orgaantransplantaties en alternatieven hiervoor omvatten deze twee interesses. Eerst wilden we ons werkstuk beperken tot de beschrijving van kustharten en eventueel andere organen, maar hierover dachten we niet genoeg te kunnen vinden. Daarom besloten we om de taken te verdelen. Jim heeft zich voorledig verdiept in harttransplantaties en Ser heeft alle alternatieven hiervoor nauwkeurig onderzocht en beschreven. Eerst wilden we orgaantransplantaties en de alternatieven hiervoor in het algemeen doen. Maar uiteindelijk bleek er hierover zoveel informatie te vinden te zijn, dat we ons voornamelijk tot het hart beperkt hebben (soms hebben we ook wat over de andere organen beschreven).
De eerste dagen zijn we vooral bezig geweest met het zoeken van informatie en het doorlezen hiervan. De vierde dag zijn we pas begonnen met het verwerken van deze informatie. Toen we eenmaal bezig waren, waren we niet meer te stoppen. We hadden nooit gedacht dat we zoveel zouden kunnen opschrijven. Nou ik zou zeggen, geniet er van!

INLEIDING

Ons werkstuk bestaat uit veel verschillende onderdelen en hoofdstukken. Onder elk hoofdstuk hebben we de deelvragen gezet die daar betrekking op hebben. De hoofdstukken zijn: Harttransplantatie, Kunstharten, stamcellen en xenotransplantatie.

De hoofdvraag: “Wat is de meest beste techniek om een falend hart te genezen, of zelfs om het geheel te vervangen?”

De deelvragen:

Algemeen
• “Hoe werkt een gezond hart?”
Harttransplantatie
• “Hoe is het begonnen?”
• “Wat houdt ‘afstoting’ in?”
• “Wanneer vond de eerste transplantatie plaats?”
• “Wanneer wordt er uitgeweken naar een transplantatie?”
• “Hoe verloopt heel de procedure rond de transplantatie?”
• “Welke eisen worden er aan een donor gesteld?”
• “Hoe is de kwaliteit van leven na de transplantatie?”
• “Biedt deze techniek uitkomst voor het vervangen van een hart?”
Kunstharten
• “Hoe werken kunst- en steunharten?”
• “Hoe ver is men met deze techniek?”
• “Wat zijn de voor en nadelen?”
• “Is het een zinvolle oplossing?”
Stamcellen
• “Wat zijn stamcellen?”
• “Waar haal je ze vandaan?”
• “Hoe kweek je ze?”
• “Wat ging er aan het stamcelonderzoek vooraf?”
• “Wat zijn de toepassingen van stamceltherapie?”
• “Is het een goede oplossing om het hart te genezen?”
• “Kan er in de toekomst misschien wel een compleet hart gekweekt worden?”
Xenotransplantatie
• “Wat is xenotransplantatie?”
• “Wat zijn de risico’s bij xenotransplantatie”
In het eerste hoofdstuk hebben we concreet voor de leek uitgelegd hoe een hart werkt en welke functie het heeft. Het is namelijk wel zo handig om het beeld van de werking van het hart een beetje voor je te hebben.
We beginnen het werkstuk met een zo simpel mogelijk gehouden uitleg over de werking en functie van het hart. Het is namelijk wel zo handig om een beetje op de hoogte te zijn van de werking van het hart.
In hoofdstuk twee gaan we heel diep in op de transplantatie van het hart. Men probeerde in de vroege oudheid al om een onderdeel van een mens te transplanteren, daarom zullen we eerste een stuk geschiedenis vertellen over orgaantransplantatie. Verder vertellen we, welke stappen er ondernomen worden voordat de patiënt daadwerkelijk op de wachtlijst voor een hart komt. Er gaat namelijk nog een heel onderzoek aan de transplantatie vooraf. En na de transplantatie gebeuren er ook nog een aantal belangrijke dingen. We zullen uitgebreid beschrijven hoe heel de transplantatie verloopt, en ook wat eraan voorafgaat, en wat erna volgt. Verder zullen we de vraag of transplantatie een goede oplossing is voor het falen van het hart zo goed mogelijk proberen te beantwoorden in de conclusie.
In het derde hoofdstuk wordt er gekeken naar het eerste alternatief van een harttransplantatie, namelijk een kunst- of steunhart. Er wordt uitgelegd hoe de verschillende apparaten werken, hoe ze worden geïmplanteerd in de patiënt. Ook wordt er gekeken naar de geschiedenis van het kunsthart en wat er voorafging aan de ontwikkeling en hoe die ontwikkeling verliep. Of het een zinvolle oplossing is wordt beantwoord in de conclusie.
Het hoofdstuk stamcellen gaat over de tweede alternatief die in dit werkstuk aan bod komen. Hierin wordt gekeken wat stamcellen nauw eigenlijk zijn en waar ze te vinden zijn. Er wordt vertelt hoe ze worden gekweekt en welk trucje daarbij wordt toegepast. Wat er aan het onderzoek vooraf ging wordt in het hoofdstukje “Wat ging er aan het stamcelonderzoek vooraf?” belicht. Daarna wordt er nog gekeken wat we met deze kennis van de stamcellen kunnen doen en wie we er mee kunnen genezen.
Het derde en laatste alternatief uit dit werkstuk wordt uitgelegd in het één na laatste hoofdstuk “Xenotransplantatie”. Hierin wordt vertelt wat het precies inhoud en wat de risico’s zijn. Want die zijn er natuurlijk altijd maar zijn die groter als het donor orgaan bij een dier vandaan komt.
En als laatste hebben we nog de eindconclusie waarin wordt teruggeblikt op de conclusies die na elk hoofdstuk komen en er wordt antwoord gegeven op de hoofdvraag van dit profielwerkstuk.

1. HOE WERKT EEN GEZOND HART?

Het hart heeft zoals waarschijnlijk wel bekend is, de functie om alle organen, spieren en de uiteraard de rest van het lichaam te voorzien van bloed. Dit bloed voorziet het lichaam van voldoende voedingstoffen en zuurstof, en het zorgt dat alle afvalstoffen afgevoerd worden.
Het hart is verdeeld in twee harthelften, de linker- en de rechter harthelft. Beide helften bestaan uit een boezem (atrium) en een kamer (ventrikel). De rechterboezem ontvangt het bloed dat door alle organen is gestroomd, vanuit de holle aderen. Dit bloed is zuurstofarm omdat het zijn zuurstof heeft afgestaan aan de organen en er zit vaak veel koolstofdioxide in. Dit bloed wordt dan via de rechterhartkamer naar de longslagaders gevoerd, waarna het in de longen belandt. Hier staat het zijn koolstofdioxide af en neemt het zuurstof op. De zuurstof wordt gebonden aan een bepaalde stof, hemoglobine. Vervolgens stroomt het bloed via de longader door naar de linkerboezem. Dan wordt het door de linkerhartkamer de aorta in gepompt. De aorta vertakt zich in verscheidene slagaderen die de hersenen en alle andere organen en spieren van bloed voorzien. De slagaders vertakken zich in de organen in haarvaatjes waar ze voedingstoffen en zuurstof afstaan. In het verteringsgestel worden voedingsstoffen in het bloed opgenomen. De haarvaatjes voegen zich buiten de organen weer samen tot aderen die uiteindelijk uitkomen in de holle ader waarna het vervolgens weer in de rechterboezem terecht komt en waar de hele cyclus weer opnieuw begint. De bloedsomloop van de rechterhartkamer via de longen naar de linkerhartkamer wordt de kleine bloedsomloop genoemd. En de bloedsomloop van de linkerhartkamer door het hele lichaam naar de rechterhartkamer, wordt de grote bloedsomloop genoemd.

Hieronder is de bloedsomloop en het hart van de mens schematisch weergegeven. In het linkerplaatje is het zuurstofrijke bloed donkerrood gemaakt en het zuurstofarme bloed lichtroze. In het rechterplaatje is het zuurstofrijke bloed rood gemaakt en het zuurstofarme bloed blauw.



Het rondpompen van het bloed geschied door het samentrekken van boezems en kamers. Eerst pompen de boezems tegelijker tijd bloed in de hartkamers, waarna de hartkamers tegelijkertijd samentrekken. Het samentrekken van een kamer of boezem wordt de ‘systole’ genoemd. Tussen de kamers en de boezems zitten hartkleppen die ervoor zorgen dat het bloed dan niet terugstroomt in de boezems. Dit wordt gehoord als de eerste harttoon. Aan het begin van de aorta en van de longslagader zitten halvemaanvormige kleppen die er voor zorgen dat na de samentrekking van de hartkamer, het bloed niet meer terugstroomt in de kamers. Het dichtgaan van deze kleppen na de systole van de hartkamers wordt gehoord als de tweede harttoon. Na de systole van de hartkamers is er een kleine pauze, om de boezems weer met bloed te vullen, de atriums en ventrikels zijn dan in diastole. Dit wordt de hartpauze genoemd.

De impulsen die het samentrekken van het hart veroorzaken ontstaan in de sinusknoop(op het plaatje de sinus node). De sinusknoop geeft impulsen af die de boezems laten samentrekken. Als de systole van de boezems voorbij is komen de impulsen bij de atruimventrikelknoop(op het plaatje de AV Node) aan. Via de bundel van His (de gele uitlopers van de AV knoop die op het plaatje te zien zijn, de ‘Conduction Pathways’) wordt de impuls door geleid naar het spierweefsel van de hartkamers. Direct na de systole van de atriums begint de systole van de ventrikels.

2. ORGAANTRANSPLANTATIE en harttransplantatie in het bijzonder.

De meest gebruikte manier om een hart of een ander orgaan te vervangen, is de transplantatie van het orgaan van een dood iemand naar iemand die het orgaan nodig heeft. Er zal eerst een stuk geschiedenis betreffende dit onderwerp vertelt worden. Daarna wordt heel de procedure rond de transplantatie nauwkeurig uiteen gezet. Bij een transplantatie komt namelijk meer kijken dan alleen de operatie zelf. In de loop van dit hoofdstuk zal u erachter komen welke stappen er allemaal ondernomen worden rond de transplantatie en hoe het leven van de patiënt eruit ziet na de transplantatie.

a. Hoe is het begonnen? De geschiedenis

Al in de vroege oudheid hadden mensen ideeën met betrekking tot transplantaties. In oude Chinese geschriften uit de derde eeuw voor Christus staat zelfs een verhaal van een hart- en een maagtransplantatie. Verder zijn er nog verhalen over mensen die een heel been transplanteerden. Het been kwam van een totaal dood, reeds begraven, persoon. Dit been werd bij een koster aangenaaid die aan koudvuur leed. Maar zelfs in onze verontwikkelde tijd is het niet mogelijk om een compleet, dood been te transplanteren, laat staan een dat dat een paar duizend jaar geleden kon. Dit soort verhalen zijn dan ook slechts sagen en mythen en worden dan ook totaal niet serieus genomen.
In de zevende eeuw na Christus werd in China en in Egypte getracht om een huidtransplantatie te verrichten. Hierbij werd wel weefsel van de patiënt zelf gebruikt, waardoor ze niet te maken kregen met afstotingsreacties. Het schijnt dat deze operaties redelijk succesvol verlopen zijn.
Later ging met erover nadenken hoe men de gewonden van het slagveld kon opknappen. Er werd ook al zeer vroeg geëxperimenteerd op het gebied van transplantaties, het werd ook niet nagelaten om experimenten op dieren te doen. In 1908 zou een chirurg een kop van de ene hond, op de nadere hond hebben gezet(ik vind dit een beetje een sterk verhaal).
Maar eigenlijk liep men vroeger altijd tegen twee barrières aan: Men was in die tijd niet in staat om te opereren zonder infectierisico, en men kon niet overweg met de afstotingsreactie die het transplantaat met zich meebracht.
In 1902 verrichte ene Alexis Carrel een Autotransplantatie van een hondennier. Een autotransplantatie is een transplantatie van het ene deel van een individu naar een ander deel van hetzelfde individu. Dit was mogelijk omdat men dan niet te maken kreeg met een afstotingsreactie omdat het materiaal niet als lichaamsvreemd werd beschouwd. Verder ontwikkelde hij een techniek voor de verbinding van bloedvaten. Dit maakte transplantaties technisch gezien redelijk eenvoudig. Met deze techniek won hij in 1912 de Nobelprijs.

Afstoting, wat is dat?

Pas in de loop van de twintigste eeuw raakte men beter bekend met het afstotingsproces. Dit is een erg ingewikkeld proces, het heeft te maken met de immuunsysteem van de mens. Het immuunsysteem is in staat om dingen die niet in het lichaam thuishoren te herkennen en te vernietigen. Dit systeem is er om het lichaam te beschermen tegen bacteriën, virussen en schimmels. Maar het systeem herkent de cellen van een ander persoon ook als lichaamsvreemd. Dit komt omdat er op elke celwand antigenen(dit zijn bepaalde soorten eiwitten) zitten. Deze antigenen vormen bij alle mensen een uniek patroon, bijna net zo uniek als een vingerafdruk, alleen bij eeneiige tweelingen is deze ‘code’ gelijk. Dit wordt het Human Leucocyte Antigen (HLA) systeem genoemd. Deze antigenen worden door bepaalde witte bloedcellen (leukocyten) herkent als lichaamsvreemd, als de ‘code’ van de antigenen niet overeenkomt met de code van de desbetreffende persoon. Als er iets lichaamsvreemds in het lichaam wordt ontdekt, ontstaat er direct een ontstekingsreactie om de niet eigen cellen uit het lichaam te verwijderen. Dit is natuurlijk niet de bedoeling als je net een nieuw hart heb geïmplanteerd. Hoe meer de antigenen van de donor en die van de acceptor op elkaar lijken, hoe meer kans je hebt op een succesvolle transplantatie.
Als de afstotingsreactie niet onderdrukt wordt, zal degene binnen enkele dagen na de transplantatie overlijden aan de gevolgen van de afweerreactie.

De eerste transplantatie

In de jaren vijftig werd er een middel gevonden om het immuunsysteem van de mens te onderdrukken(azathioprine). Dit was een grote doorbraak in de ontwikkeling van de orgaantransplantatie. Het was nu mogelijk om veel langer in leven te blijven na de transplantatie.
Er werden eerst experimenten op dieren gedaan met het plaatsen van een tweede hart in de buikholte. In het begin van de jaren zestig bleven de dieren soms langer dan honderd dagen leven na een transplantatie.
Op Stanford (nu het beste orgaantransplantatiecentrum ter wereld) werd vooruitgang geboekt doordat er een techniek werd voorgesteld, waarbij niet alleen voor de transplantatie gezorgd werd, maar waarbij ook een schema opgesteld werd voor de nazorg voor de patiënt.
In 1964 werd voor het eerst een harttransplantatie bij een mens gerealiseerd. Alleen dit was weinig succesvol, want er werd een hart van een chimpansee gebruikt als donorhart. Door het grote verschil in weefseltypering (het eerder genoemde HLA-systeem) was de afstotingreactie zo hevig dat de patiënt al snel overleed.
In 1967 was het dan eindelijk zover, er werd een harttransplantatie verricht van mens tot mens. De operatie vond plaats in Kaapstad. De patiënt was een 57-jarige man en het donorhart was van een achttienjarig meisje. Het hart werd op de plaats gezet van het oude zieke hart dat verwijderd werd. De patiënt overleed helaas na achttien dagen door een ontsteking aan de wond. De volgende harttransplantatie had al veel meer succes. Deze operatie werd ook in Kaapstad verricht, en deze keer stierf de acceptor pas na een jaar en bijna acht maanden. Dit was het begin van harttransplantaties over de hele wereld. Maar jammer genoeg verliepen niet alle transplantaties goed. Dit kwam vaak omdat men niet goed voorbereid was, en onvoldoende kennis bezat over het transplanteren, en omdat men vaak niet de goede medicijnen had. Daarom stopten veel instellingen al snel met de transplantaties.
Alleen de teams van Stanford(VS), Kaapstad, Richmond(VS) en het team in Parijs gingen door met het transplanteren van het hart. Deze centra deden steeds meer kennis op. Ze werden steeds bekwamer in het selecteren van de goede donor bij de goede ontvanger en ze vergaarden nog steeds meer kennis over de afstoting.
In 1976 werd het medicijn Cyclosporine A ontwikkeld. Dit medicijn onderdrukte de afweerreactie veel beter dan het bestaande medicijn azathioprine. Door deze verbetering kregen de vele transplantatie centra die de harttransplantaties al opgegeven hadden weer moed en er werden wereldwijd weer meer transplantaties verricht. In Nederland werd in 1984 voor het eerst een harttransplantatie uitgevoerd.
Tegenwoordig worden er ongeveer 4000 harttransplantaties per jaar verricht.

Nieuwe ontwikkelingen

Maar er was nog altijd een probleem dat niet opgelost kon worden; het tekort aan donoren. Daarom werd er al snel onderzoek gedaan naar alternatieven voor de transplantatie. In 1964 al, werd er voor het eerst een xenotransplantatie (een transplantatie van dier naar mens) verricht van baviaan naar mens, en in 1992 van varken naar mens. Maar omdat de weefseltypen van het mens en een dier zo van elkaar verschillen, is de afstotingsreactie zo hevig, dat de patiënt het nooit kan overleven. Om een xenontransplantatie met succes uit te voeren, moeten de genen van het dier zo worden gemanipuleerd, dat ze op die van de acceptor lijken. Maar hier zijn we nog niet toe in staat, misschien in de toekomst wel. Verderop in dit werkstuk zal er nog uitgebreider beschreven worden wat xenotransplantatie precies met zich meebrengt.
Niet alleen xenontransplantatie heeft de potentie om orgaantransplantatie in de toekomst te vervangen, er zijn nog verscheidene andere technieken in ontwikkeling. In de jaren vijftig begon men met de ontwikkeling van een kunsthart en de laatste jaren zijn de technieken op het gebied van stamcellen in volle gang. In 1998 werd het mogelijk primitieve cellen uit menselijk embryo’s te kweken. Verderop in dit werkstuk zullen deze technieken uitgebreid uitgelegd worden.

Andere organen

Hartlong
Soms worden er ook hartlongtransplantaties uitgevoerd. Dit wordt alleen gedaan als het niet voldoende is om alleen de long te vervangen. In Nederland werd in 1996 de eerste hartlongtransplantatie uitgevoerd. Hartlongtransplantaties worden niet erg veel toegepast, er worden er wereldwijd maar ongeveer 150 per jaar uitgevoerd.

Lever
De eerste lever werd in 1963 getransplanteerd in Pittsburg (VS) door Thomas Starzel. Een door dezelfde man uitgevoerde transplantatie in 1966 betekende pas de echte doorbraak, de acceptor bleef tot dertien maanden na de transplantatie in leven. Dat zelfde jaar nog vond er in Nederland een levertransplantatie plaats in Arnhem. Wereldwijd worden er ongeveer 6000 mensen aan een nieuwe lever geholpen.

Long
Ook de long werd in 1963 voor het eerst bij een mens getransplanteerd en ook dit gebeurde in de Verenigde Staten. Maar de long zorgde voor erg veel problemen en de transplantaties werden gestopt wegens de slechte resultaten. Pas eind jaren tachtig startte een Canadees team een nieuw programma op met een vernieuwde techniek. Deze techniek leidde tot veel betere resultaten en de techniek brak door over heel de wereld. In Nederland werd in 1989 de eerste transplantatie uitgevoerd in het Antonius Ziekenhuis n Nieuwegein. Wereldwijd worden er nu jaarlijks ongeveer 1200 longen getransplanteerd.

Nier
De nier was een vroegertje, in 1933 werd al de eerste nier getransplanteerd van mens naar mens. Dit was in Oekraïne. Maar de eerste transplantatie waarbij de patiënt nog lang bleef leven was pas in 1954. De Amerikaan Murray kreeg hiervoor in 1992 de Nobelprijs. Maar de rede dat deze transplantatie slaagde was niet ingewikkeld. De transplantatie werd namelijk uitgevoerd bij een eeneiige tweeling en omdat deze jongens hetzelfde genetisch materiaal hadden kwam er geen afstotingsreactie op gang. In Nederland werd de eerste nier al in 1966 getransplanteerd. Deze operatie slaagde ook omdat de nier gedoneerd werd van moeder aan haar zoon. Hier was de mate van afstoting ook minder omdat het genetisch materiaal nog redelijk overeenkomt. De nier is het meest getransplanteerde orgaan, wereldwijd krijgen namelijk 25.000 mensen een nieuwe nier. Deze hoeveelheid wordt bereikt omdat een mens met twee nieren geboren wordt, terwijl het ook kan leven met één nier. Het is dus ook mogelijk om een nier af te staan terwijl de donor nog in leven is, dit gaat dat vaak om bloedverwanten.

b. De gehele procedure, van de diagnose tot de uiteindelijke transplantatie en het leven erna

Het hart is de ‘motor’ van het lichaam. Het zorgt ervoor dat het lichaam en alle organen van voldoende zuurstofrijk bloed worden voorzien. Als het hart er niet meer in slaagt voldoende bloed door het lichaam te pompen ontstaan er stoornissen in allerlei organen, weefsels en spieren. Het onvermogen van het hart om voldoende bloed door het lichaam te pompen wordt hartfalen genoemd. Het falen van het hart wil niet zeggen dat het hart te langzaam pompt, maar het pompt te zwak.
Zoals al bekend is, pompt de linkerventrikel (ventrikel=hartkamer) zuurstofrijk bloed door heel het lichaam behalve door de longen(De grote bloedsomloop). De rechterventrikel pompt het bloed dat door heel het lichaam is gegaan, en dat dus zuurstofarm is, door naar de longen waar het weer zuurstof opneemt. Dit bloed komt via de longader in de linkerboezen terecht waar de linkerventrikel het bloed weer door het lichaam pompt en waar heel de cyclus weer opnieuw begint. Omdat de linkerhartspier het het zwaarst te verduren heeft treedt de disfunctionering bijna altijd hier op.
Als de pompwerking vooral aan de linkerkant van het hart niet goed werkt, raken de bloedvaten van de longen overvol. Er gaat dan bloedplasma uit de kleine bloedvaten van de longen lekken. Dit vocht hoopt zich op in de longen, waardoor er kortademigheid ontstaat en waardoor men kriebelhoest krijgt.
Als de rechterkant van het hart minder goed pompt, hoopt het vocht zich op in buik, benen en voeten. Bij vochtophoping in de buikholte krijgt de patiënt bijvoorbeeld een vol gevoel in uw buik. Een combinatie van links en rechts hartfalen komt ook voor.
Als het hart minder goed pompt komt het lichaam dus zuurstofrijk bloed te kort. Hierdoor zal er spiermoeheid optreden. Dit zal vooral merkbaar zijn bij hoge inspanningen. Een ander typerend verschijnsel van hartfalen is dat de patiënt er 's nachts vaker uit moet om te plassen. Dit komt omdat de nieren niet meer voldoende functioneren door het tekort aan bloed.
De meest voorkomende klachten van mensen met hartfalen zijn:
• Vermoeidheid
• Kortademigheid
• Opgezette benen en enkels
• Een vol gevoel in de bovenbuik, een opgezette buik
• Zwaarder worden terwijl de patient niet meer dan normaal eet
• Vaker moeten plassen ’s nachts, met soms weinig urine-productie overdag
• Prikkelhoest, vooral bij platliggen
• Verminderde eetlust
• Slapeloosheid of onrustige slaap, duizeligheid
• Koude handen en voeten

Wat zijn de oorzaken van hartfalen?

De verminderde pompfunctie van het hart kan verschillende oorzaken hebben.

Hartinfarct
Tachtig procent van de hartfalen wordt veroorzaakt door een of meerdere hartinfarcten. Een hartinfarct ontstaat als de kransslagader (de slagader die de hartspier zelf van zuurstofrijk bloed voorziet) niet voldoende bloed krijgt doordat er een bloedprop inzit. Het gedeelte van de spier dat geen bloed meer krijgt zal afsterven. Als de bloedprop de bloedvoorziening van de gehele hartspier stremt zal het hart dus stoppen met kloppen en dan overlijd de patiënt uiteraard. Maar meestal is dit niet het geval en krijgt slechts een klein gedeelte van de spier een tekort aan bloed en dus zuurstof en sterft er maar een klein gedeelte van de hardspier af. Hierdoor zal de kracht van de spier en daarmee ook gelijk het minuutvolume (dit is de hoeveelheid bloed die het hart per minuut rondpompt) afnemen. We spreken dan dus van een falend hart.
Hoge bloeddruk
Hoge bloeddruk veroorzaakt hartfalen omdat het hart steeds tegen een te hoge weerstand in moet pompen. Dit komt bijvoorbeeld doordat de aderen zijn dichtgeslibd met cholesterol. Eerst wordt de hartspier dikker en vervolgens stijver, en daarmee verliest het hart aan pompkracht. Op oudere leeftijd verliezen hart- en bloedvaten een deel van hun veerkracht. Dit versterkt het effect van hoge bloeddruk.
Niet goed functionerende hartkleppen
Als de hartkleppen vernauwd zijn of niet goed meer sluiten, moet het hart extra hard werken om voldoende bloed door de kleppen te laten gaan. Het hart kan hier overbelast van raken. Bij alleen maar slecht functionerende hartkleppen, wordt er vaak een transplantatie van alleen de hartkleppen verricht.

Ritmestoornissen
Wanneer het hart door een ritmestoornis alsmaar te langzaam of te snel klopt, kan hartfalen ontstaan. Een te traag ritme ontstaat meestal doordat de prikkels die de sinusknoop geeft, niet meer goed door het hart worden geleidt.

Ziekte van de hartspier (cardiomyopathie)
Letterlijk betekent cardiomyopathie: hart (cardio) - spier (myo) - lijden of ziekte (pathie). Bij cardiomyopathie hebben de hartspiercellen een abnormale bouw en functie waardoor de wand van het hart te slap of te dik en stijf is. Meestal is dit het gevolg van erfelijke aanleg. Soms is er tegelijk een verstoord hartritme.
De verslapte hartwand komt het meest voor. Deze heet 'gedilateerd' (dilateren betekent: oprekken of wijder maken). De verwijde hartkamer heeft onvoldoende kracht om een goede hoeveelheid bloed uit te pompen. In het andere geval, als de wand van de hartkamer te dik en te stug is, kan het hart niet goed volstromen met bloed en daardoor minder goed pompen. Men spreekt dan van 'restrictieve cardiomyopathie' (restrictief betekent beperkt).
De ene vorm van cardiomyopathie kan overgaan in de andere. Zo kan bijvoorbeeld een verdikte spier later juist gaan verslappen.

De Screening

Er wordt niet zomaar uitgeweken naar een transplantatie, er zal natuurlijk eerst op vele andere manieren geprobeerd worden om het hartfalen te behandelen. Medicijnen kunnen de transplantatie vaak vele jaren uitstellen. Vaak kan de patiënt door een operatie aan de kransslagaders of aan de hartkleppen zelfs helemaal geholpen worden. Als de klachten veroorzaakt worden door een vernauwing in aorta of in de kransslagader biedt de dottertechniek uitkomst. Hierbij wordt er een katheter(een hol slangetjes) met aan het eind een ballonnetje in de slagader gestoken. Het ballonnetje wordt opgeblazen en hiermee lukt het vaak om de ader te verwijden.
Als het hartfalen te maken heeft met ritmestoornissen kan het probleem opgelost worden met toepassing van ablatie. Bij deze techniek wordt er een katheder de ader ingelaten waarvan het uiteinde verhit wordt. Hiermee kun je hele kleine stukjes weefsel wegbranden die in de weg zitten.
Als de sinusknoop helemaal niet meer goed functioneert wordt er een kunstmatige pacemaker geïmplanteerd. dit apparaatje neemt de taak van de sinusknoop geheel over en geeft een stroomimpulsje af als het hart samen moet trekken.

Maar als deze technieken allemaal niet meer werken, en als het hartfalen levensbedreigend wordt (er moet vastgesteld worden dat de patiënt zelfs met toepassing van medicatie minder dan een jaar te leven heeft) , zal er nagedacht worden over een eventuele transplantatie van een nieuw donorhart. Maar voordat de patiënt op de wachtlijst komt zal er nog een hele procedure in acht worden genomen, deze procedure wordt screening genoemd.

Er is een protocol opgesteld om te onderzoeken of de patiënt geschikt is voor een transplantatie. In dit Landelijk Protocol Indicatiestelling Harttransplantatie staat aan welke criteria hij of zij moet voldoen. Dit protocol bestaat uit de volgende punten:

• In een eindstadium van een hartziekte verkeren
• Ernstige klachten hebben (bij geringe inspanning of in rust)
• Een zeer beperkte levensverwachting
• Geen verbetering over een langdurige periode mogelijk door aanpassing van medicamenteuze therapie of toepassing van een conventionele chirurgische behandeling
Verder wordt er nog uitgebreid onderzocht of de patiënt de transplantatie wel aan kan en of de transplantatie rendabel genoeg is. De patiënt moet ook in staat zijn het langdurige en intensieve ziekenhuisbezoek en de operatie te ondergaan en hij of zij moet psychologisch helemaal in orde zijn en de patiënt moet goed kunnen communiceren met de behandelende artsen. Een ander belangrijke voorwaarde is dat de patiënt verder helemaal in goede conditie verkeerd, alle andere organen moeten nog gezond zijn. Daarom worden alle organen uitgebreid onderzocht en op hun functie beoordeeld. Als er dingen zijn die de transplantatie tegen zullen werken spreekt met van ‘contra-indicaties'. Bij een harttransplantatie is het cruciaal dat de longen nog kerngezond zijn. Als dit niet het geval is wordt er misschien nagedacht om een transplantatie van het hart en de longen. Verder mag de patiënt geen alcohol- of drugs verleden hebben en de patiënt mag nooit tegen kanker zijn behandeld. Vaak wordt de optie van transplantatie ook verworpen als de patiënt langdurig gerookt heeft.
Als alle indicaties erop wijzen dat de transplantatie succesvol zal kunnen verlopen en als er echt vastgesteld wordt dat de patiënt binnen een jaar zal overlijden zal de arts de patiënt aanmelden bij de Nederlandse Transplantatie Stichting (NTS), de NTS zal er dan voor zorgen dat de patiënt aangemeld wordt bij Eurotransplant. Eurotransplant is een stichting die zorgt voor de eerlijke verdeling van organen in België, Duitsland, Luxemburg, Nederland, Oostenrijk en Slovenië. Bij de verdeling wordt bijna alleen maar gelet op de geschiktheid van de donor voor de ontvanger. Hiervoor worden alle belangrijke gegevens van de patiënt in de computer van Eurotransplant gezet. Deze gegevens zijn erg belangrijk voor het selecteren van de juiste donor bij de juiste acceptor(ontvanger). Bij deze gegevens moet dan gedacht worden aan: de bloedgroep, de weefseltypering en de lichaamsomvang. Verderop in dit werkstuk zal nog uitgebreider uitgelegd worden waar allemaal op gelet wordt en waarom.
Nu heeft de patiënt alleen maar te wachten op een geschikte donor. Om de patiënt snel te kunnen bereiken als er een geschikte donor gevonden is, krijgt de patiënt een pieper die hij altijd bij zich moet dragen. Het is niet zeker of de patiënt een orgaan krijgt voordat hij overlijd. Dit komt door het tekort aan donoren.
De donor
Op dit moment staan er in Nederland bijna vijf miljoen mensen ingeschreven in het donorregister. Hiervan heeft iets minder dan de helft (46.3%) toestemming gegeven tot de donatie van hun organen na de dood. Een kleine negen procent heeft toestemming gegeven tot donatie maar met een aantal donatiebeperkingen(bepaalde organen die niet getransplanteerd mogen worden). Verder heeft 32.6% van de ingeschreven mensen geen toestemming gegeven tot donatie. Meer dan tien procent van de ingeschrevenen laat de beslissing over aan de nabestaanden. Het komt er dus op neer dat meer dan de helft van de ingeschrevenen toestemming heeft gegeven tot de donatie van hun organen.
Bij mensen die niet ingeschreven staan in het donorregister beslissen de nabestaanden over eventuele donatie. Het percentage van het aantal donoren dat vrijkomt omdat de nabestaanden toestemming hebben gegeven is niet bekend. Maar in ieder geval zijn er wel best veel mensen die toestemming geven tot donatie. Het lijkt een opmerkelijk feit dat er toch nog bijna 1500 mensen op de wachtlijst staan voor de donatie van een bepaald orgaan, terwijl er zoveel mensen als donor ingeschreven staan. Jaarlijks doneren er meestal maar iets meer dan tweehonderd mensen hun organen, terwijl er meestal toch wel minstens 130.000 mensen overlijden in een jaar. Dit tekort is toe te schrijven aan de hoge eisen die er aan een donor gesteld worden. Een van de belangrijkste eisen is dat de donor ‘hersendood’ moet zijn waarbij het hart nog moet kloppen (een heart-beating donor). Dit is zeer zeldzaam. Mensen die een hersenbloeding hebben gehad zijn vaak goede donoren, of mensen die een verkeersongeluk hebben gehad, maar waarbij alleen het hoofd beschadigd is. Alleen de nier en weefsels kunnen gedoneerd worden van iemand waarbij de dood werd veroorzaakt door een hartstilstand (een non-heart-beating donor) en tegenwoordig zijn er experimentele transplantaties met levers van non-heart-beating donoren.
Modelprotocol Postmortale orgaandonatie
Er is een landelijke protocol opgesteld om vast te stellen of iemand geschikt is als donor. In dit protocol zijn alle dingen vastgelegd waarop gelet moet worden om vast te stellen dat iemand geschikt is als donor. In het schema hieronder is duidelijk te zien waar op gelet wordt.

Toelichting schema:

Er zijn een aantal belangrijke contra-indicaties(indicaties die aangeven dat de overledene niet geschikt is als donor) die gelijk al een heel groot aantal van de overledenen afschrijven:

Leeftijd
Om te beginnen mag de donor niet te oud zijn, daarom is er per orgaan vastgesteld wat de maximum leeftijd per orgaan is, enkele uitzonderingen daargelaten. Hieronder is de maximale leeftijd weergegeven:

Hart: Niet ouder dan 65 jaar.
Lever Niet jonger dan 1 maand niet ouder dan 70 jaar.
Long: Niet ouder dan 60 jaar.
Nier: Niet ouder dan 75 jaar.
Pancreas: Niet jonger dan 5 niet ouder dan 65 jaar.

Hersendood
Een andere belangrijke eis waaraan een potentiële donor moet voldoen is dat hij hersendood is. Hersendood houd in dat alle delen van de hersenen (de kleine en de grote hersenen) inclusief de hersenstam en het verlengende merg, onomkeerbaar uitgevallen zijn, maar het hart moet nog wel kloppen! Hersendood is dus een zeer zeldzame dood en komt alleen maar voor op de intensive care omdat de patiënt nog beademd moet worden. Hersendood wordt veroorzaakt door een tekort van zuurstofrijk bloed in de hersenen dat enkele minuten duurt. In sommige landen mag iemand al hersendood verklaard worden als alleen de hersenstam is afgestorven.
Ook voor het vaststellen van hersendood is een wettelijk protocol opgesteld dat altijd nauwkeurig opgevolgd moet worden. In dit protocol staan alle tests die uitgevoerd moeten worden om het definitieve uitval van de hersenen te bevestigen. Het is een interessant feit dat de persoon die de hersendood vaststelt, nooit betrokken mag zijn bij de transplantatie. Dit is om de verklaring tot hersendode helemaal eerlijk te laten verlopen. De volgende tests worden uitgevoerd:
1. Er moet uitgebreid onderzocht worden of de hersenstam ook afgestorven is. Dit wordt gedaan door de reflexen te testen, deze moeten namelijk allemaal afwezig zijn. De reflexen van de pupillen op licht moeten afwezig zijn, het hoestreflex moet niet meer werken en de patiënt moet niet reageren op verschillende pijnprikkels. Er wordt bijvoorbeeld ijskoud water in de gehoorgang gespoten om dit vast te stellen. En er moet onderzocht worden of de spontane ademhaling geheel gestopt is.
2. Alle andere oorzaken van reactieloosheid of bewusteloosheid moeten worden uitgesloten(zoals onderkoeling of vergiftiging). Er moet worden vastgesteld dat de beschadiging onherstelbaar is.
3. Verder moet er nog onderzoek gedaan worden in de vorm van een elektro-encefalogram (EEG). Hierin wordt de hersenactiviteit gemeten, deze activiteit moet uiteraard nul zijn.

Infecties
Uiteraard moet de donor niet ziek zijn, deze ziektes worden dan namelijk overgedragen op de ontvanger. De enige ziektes die goed gecontroleerd kunnen worden zijn AIDS en hepatitis.

Het is erg belangrijk dat de potentiële donor in perfecte staat te houden, alle organen moeten zo goed mogelijk blijven. Eenderde van de donororganen blijkt verloren te gaan door inadequaat handelen tijdens het preservatiefproces. Dit komt mede doordat het altijd zeer lastig is om de patiënt goed te behandelen, omdat bijvoorbeeld nog niet altijd is vastgesteld of de patiënt al hersendood is. Als dit nog niet is vastgesteld mogen er bijvoorbeeld nog geen medicijnen toegediend worden die bijvoorbeeld een hartstilstand voorkomen. Als de patiënt namelijk hersendood is, scheidt de hypofyse geen hormonen meer af die de vochthuishouding, de bloeddruk en de temperatuur regelen. Als niet snel genoeg medicijnen worden gegeven, blijven de nieren bijvoorbeeld onbekommerd vocht afgeven aan de blaas waardoor er veel te weinig vocht in het lichaam is en waardoor spoedig een hartstilstand op zal treden. En dat mag natuurlijk niet want dan is de donor verloren.
transplantatie. Als de donor medisch dus goed is bevonden als donor, moet er natuurlijk gecontroleerd worden of de donor geregistreerd staat en of er toestemming is tot donatie. Als de overledene niet geregistreerd staat of als hij heeft gemeld dat de nabestaanden moeten beslissen moeten de nabestaanden uiteraard zo snel mogelijk opgespoord worden. De donatie gaat alleen door als alle nabestaanden er mee instemmen. Worden de nabestaanden niet bereikt, dan gaat de donatie dus ook niet door. In bijvoorbeeld Oostenrijk of Spanje is dit niet het geval dus er zijn daar dan ook veel meer donoren beschikbaar. In Nederland zijn er per miljoen inwoners maar 14.9 donoren beschikbaar en in Spanje zijn dit er 33.6
In het plaatje hieronder is te zien hoeveel donoren er per land, per miljoen inwoners beschikbaar komen.

Het is altijd erg moeilijk voor de nabestaanden om de beslissing te nemen. Iemand die hersendood is ziet er namelijk helemaal niet dood uit. De borst gaat nog op en neer, het hart klopt nog, waarschijnlijk heeft de patiënt nog een blos op de wangen en de temperatuur van de patiënt is normaal. Dit zorgt vaak voor heel wat verwarring bij de nabestaanden

Nou goed, als er uiteindelijk duidelijk is of er toestemming is voor de donatie worden de Nederlandse Transplantatie Stichting en Eurotransplant gewaarschuwd. Deze gaan zo snel mogelijk aan de slag om de geschikte donor te vinden. Dit vinden van de donor is nog een hele procedure apart, want de donor moet zo goed mogelijk bij de ontvanger passen. De computer berekent welke ontvanger het meest geschikt zal zijn, op basis van overeenkomsten inzake weefseltypering. Dit wordt matchen genoemd.

Het matchen

In de hoofdstuk over de geschiedenis is al uitgelegd wat afstoting inhoud. Het heeft dus te maken met de weefseltypering (de ‘code’ van antigenen). De weefseltypering is vastgelegd in een combinatie antigenen op elke celwand van elke cel, het HLA-syteem. Hoe meer de combinaties op elkaar lijken, hoe meer kans er is op een geslaagde transplantatie. De afstotingsreactie is namelijk evenredig minder hevig naarmate de weefselstructuren meer op elkaar lijken. Matching is daarom zeer belangrijk. Maar de weefseltypering is niet de enige criteria waar op gelet wordt, uiteraard moet de donor niet te ver van de patient verwijderd zijn, omdat de reis dan te lang duurt, en de bloedgroep moet ook passend zijn (de resusfactor heeft gelukkig geen invloed). De volgende bloedgroepen passen bij elkaar:

Donor A: Ontvangers met A en AB
Donor B: Ontvangers met B en AB
Donor AB: Ontvangers met AB
Donor O: Ontvanger met B en O

Medisch gezien mag donor O aan alle ontvangers doneren, maar omdat bloedgroep O zeer zeldzaam is zouden Ontvangers met bloedgroep O sterk benadeeld worden.
Bij de lever, het hart en de longen moet de lichaamsmassa ook nog eens ongeveer overeenkomen. Daarnaast wordt er ook nog rekening gehouden met de tijd dat iemand op de wachtlijst staat, en of de patiënt urgent op de wachtlijst staat. Urgent op de wachtlijst staan betekent dat de ontvanger voor zijn bloedgroep voorrang heeft bij de donortoewijzing op een andere ontvanger met de dezelfde bloedgroep. Bij urgentie speelt de medische conditie van de patiënt de grootste rol, de patiënt moet namelijk fit genoeg zijn om de operatie te ondergaan.

Jammer genoeg moeten al deze handelingen in grote haast gebeuren. Hoe sneller de organen worden uitgenomen en hoe sneller ze worden getransplanteerd, hoe meer kans er is dat de transplantatie succesvol zal zijn. Bij lever, long, en hart is het meestal niet eens mogelijk om de weefseltyperingen te matchen omdat de ischemische tijd (de tijd dat het orgaan maximaal buiten een lichaam mag verkeren) daar te kort voor is. Hieronder zijn de maximale ischemische tijden van alle organen gegeven:

Hart: 8 uur (bij voorkeur korter dan 4-6 uur)
Longen: 6 uur (bij voorkeur 4 uur)
Nieren: 40 uur (er is een keer 96 uur gehaald)
Lever: 14 uur (bij voorkeur korter dan 8 uur)
Pancreas 14 uur

Terwijl Eurotransplant in alle eerder genoemde landen een goede ontvanger zoekt voor elk orgaan regelen zij ook een team dat de uitname van de organen zal gaan verrichten en Eurotransplant zorgt ook voor het vervoer van het orgaan naar het juiste ziekenhuis.

De Uitname

Als dan uiteindelijk bekent is waar alle organen terecht zullen komen en als alle ontvangers gewaarschuwd zijn, zullen de organen zo snel maar ook zo zorgvuldig mogelijk moeten worden uitgenomen. Men beweerd dat de zorgvuldige uitname van de organen bijna even belangrijk is als de goede transplantatie. Ook voor de uitname zijn wetten en regels vastgelegd. Een chirurg die betrokken is bij de uitname zal bijvoorbeeld nooit het gezicht van de patiënt te zien krijgen. Tijdens en voor de operatie worden de vitale lichaamsfuncties als polsslag, bloedruk, temperatuur en urineafscheiding zo nu en dan gecontroleerd.
Als alle betrokken personen aanwezig zijn kan de operatie beginnen. Als eerste wordt de patiënt helemaal geschoren en gesteriliseerd. Dit is om infecties van de organen te voorkomen.
Door het infuus worden verschillende stoffen en medicijnen toegediend door de anesthesist om dingen als de zuurstof voorziening goed te laten verlopen. Als alle preoperatieve handelingen uitgevoerd zijn kan de echte operatie beginnen. De hartchirurg maakt een incisie van de hals naar het schaambeen, en eentje overdwars van zij naar zij om alle organen bloot te leggen. Het borstbeen wordt recht doormidden gezaagd en de borstkas wordt opengesperd door een groot mechanisch apparaat (dit is te zien op het plaatje hieronder). Het kloppende hart wordt zichtbaar. Er is altijd een vaste volgorde van uitname, omdat het hart het kortst bewaard kan blijven wordt deze het eerst uitgenomen. Om de rest van de organen nog wel van bloed en zuurstof te voorzien worden de aorta en de vena cava (holle aders) aangesloten op de hart-longmachine. Deze pompt het bloed door de organen en voorziet het bloed van zuurstof. Er wordt een koude zoutoplossing over het hart gegoten, de aorta wordt vastgeklemd en er wordt een infuus in de ventrikels aangebracht met een kaliumrijke oplossing die de hartslag plotseling stopzet. Het bewaarproces begint. De aderen die in verbinding staan met het hart worden doorgeknipt en het hart is vrijgeprepareerd. Het hart wordt voorzichtig in een kom gedaan met een andere oplossing. Al het bloed wordt weggewassen en het hart wordt in een koelbox gedaan (nul graden Celsius) met een witte elektrolytverbinding die de functies van het intercellulaire chemische proces in het lichaam nabootst. Het hart wordt zo snel mogelijk -als de transplantatie niet in hetzelfde ziekenhuis plaatsvindt- per vliegtuig, helikopter of auto naar het ziekenhuis gebracht waar de transplantatie wel plaatsvindt.

Hoe langer een orgaan kan worden bewaard, des te verder is de afstand waarover het vervoerd kan worden, en des te groter is de kans dat er een geschikte ontvanger wordt gevonden. Daarom is men altijd aan het onderzoeken hoe men de organen het langste kan bewaren. Er zijn al verscheidene experiment geweest met machines die bijvoorbeeld de circulatie van vloeistof door het orgaan door laten gaan. Er is zelfs een machine gemaakt die het hart buiten het lichaam door liet kloppen. Maar al deze dingen blijken toch minder succes te hebben. De beste methode om het orgaan te bewaren blijkt toch gewoon om de temperatuur zo snel mogelijk te laten dalen en taak over te laten aan de chemische werking van de bewaarvloeistoffen.

Nadat het hart is verwijderd is de lever aan de beurt, daarna de longen, en op het laatst de nieren. De pancreas wordt maar zelden verwijderd omdat het verwijderen van dit orgaan eerder moet gebeuren dan het verwijderen van de lever. Hiermee is er een risico dat de lever verloren gaat en dat risico wordt bijna nooit genomen. Een lever is namelijk een veel belangrijker orgaan dan de pancreas.
Bijna alle verschillende organen worden door een verschillende specialist uitgenomen, het hart dus door een hartchirurg, de longen door een longspecialist enzovoorts. De uitname van alleen de organen duurt meestal al vijf uur, omdat alles met uiterste zorgvuldigheid moet gebeuren.
Net na de uitname en vlak voordat de organen bij iemand worden geïmplanteerd worden de organen nog uitgebreid onderzocht om te kijken of ze nog in goede staat verkeren. Is dit niet het geval, dan kan de transplantatie zelfs nog op het laatste moment afgeblazen worden. Organen kunnen bijvoorbeeld ook beschadigd zijn door medicijnen-, drugs- of alcoholgebruik. Als het hart toch nog af wordt gekeurd kan er nog wel besloten worden om de hartkleppen te transplanteren. Dit wordt aan de weefselbank over gelaten.

Nadat de belangrijkste organen zijn verwijderd, komen er, als de patiënt daar toestemming voor gegeven heeft, mensen die de weefsel uit zullen gaan nemen. De stichting BIS (Bio Implant Services) zorgt voor de weefseldonaties. De weefsels die getransplanteerd kunnen worden (hoornvliezen, botweefsel, hartkleppen, huid) worden bewaard bij de weefselbanken waar een geschikte ontvanger wordt uitgezocht. Deze weefsels kunnen veel langer bewaard blijven, soms zelfs een paar weken tot een maand.

De transplantatie van het hart

Als het hart onderweg is naar het ziekenhuis waar de transplantatie plaats zal vinden, is de patiënt al lang gewaarschuwd en misschien ligt hij zelfs al onder narcose klaar in de operatiekamer. Voor de transplantatie is een heel team aanwezig waaronder onder andere een aantal (hart)chirurgen, een anesthesist (voor de toediening van de medicijnen), een transplantatiecoördinator, een internist en nog verpleegkundigen en studenten. Als het hart in de koelbox aankomt wordt het dus nogmaals onderzocht om te kijken of het nog in goede staat verkeerd.
Er zijn twee technieken om een hart te transplanteren. Bij de ene techniek wordt het donorhart naast het zieke hart geplaatst omdat het donorhart bijvoorbeeld niet groot genoeg is om het hele lichaam van bloed te voorzien. Dit wordt heterotope transplantatie genoemd. De andere techniek is gewoon het vervangen van het orgaan. Dit wordt orthotope transplantatie genoemd. Het uitvoeren van een heterotope harttransplantatie is zeer zeldzaam (maar in 2% van de gevallen), omdat de resultaten niet erg goed bleken te zijn. Het donorhart wordt in de rechterborstkas geplaatst en de harten houden allebei hun eigen ritme. Oorspronkelijk was de heterotope transplantatie bedacht om het oude zieke hart te laten herstellen met ondersteuning van het donorhart, maar door de schaarste aan organen werd hier van afgezien.
Bij de meest uitgevoerde soort transplantatie, de orthotope transplantatie, wordt het oude hart vrijwel geheel verwijderd, op de achterzijde van de boezems na. Het hartritme wordt bepaald door de sinusknoop van het donorhart.

De transplantatie kan, ondanks dat een harttransplantatie een van de eenvoudigste soorten transplantatie is, wel een paar uur duren. Ik weet niet precies hoe een harttransplantatie verloopt, maar ik zal uitleggen hoe ik denk dat het ongeveer te werk gaat:

Bij de transplantatie worden eerst de (slag)aderen die aan het hart zitten aan de hart-longmachine bevestigd, want de patiënt kan natuurlijk niet ineens zonder hart zitten. Dan worden deze anderen afgebonden en daarna word het hart losgeknipt. Vervolgens wordt het donorhart bevestigd aan de aderen en dan moet het hart op gang gebracht worden. Mij is niet duidelijk hoe dit gedaan wordt. Soms lukt het niet om een hart op gang te brengen.

Na de operatie

Er zijn twee dingen die het leven van de getransplanteerde kunnen bedreigen. Dit is de afstotingsreactie en dit is het sterk vergrote infectie gevaar. Het leven na een transplantatie zal bijna nooit helemaal hetzelfde zijn als het leven van de patiënt toen hij of zij nog gezond was. Dit komt vooral door de medicijnen en de bijwerkingen daarvan. Na de operatie ligt de getransplanteerde nog minimaal tien dagen tot enkele weken in het ziekenhuis, en soms zelfs enkele maanden.

Medicijnen
Er moet sowieso een heel grote hoeveelheid(tientallen pillen per dag) medicijnen geslikt worden waaronder: anti-afstotingsmiddelen, bloedverdunnende middelen, infectiepreventieve middelen, maagbeschermende middelen, middelen tegen hoge bloedruk en middelen tegen botontkalking.
In het begin zullen dit dus erg grote hoeveelheden zijn misschien wel veertig pillen per dag, maar na een aantal jaar zal deze hoeveelheid als het goed gaat misschien afnemen tot een stuk of tien pillen. Dit is erg afhankelijk van de toestand van de patiënt en van de mate van afstoting.
Deze medicijnen hebben vaak vervelende bijwerkingen. Voorkomende bijwerkingen van de medicijnen die vaak gebruikt worden zijn:
Mannen:
1. Toegenomen haargroei
2. Toegenomen eetlust
3. Broze huid
4. Bevende handen
5. Moeite met slapen
6. Slecht zien
7. Vermoeidheid
8. Rugpijn
9. Spierzwakte
10. Verminderde zin in seks
Vrouwen:
1. Toegenomen haargroei
2. Blauwe plekken
3. Broze huid
4. Verminderde zin in seks
5. Spierzwakte
6. Bevende handen
7. Rugpijn
8. Hoofdpijn
9. Veranderd uiterlijk
10. Slecht zien

Onderzoeken en controles

Echocardiogram
Na de transplantatie wordt het orgaan altijd onderzocht op de werking, op de kwaliteit en er wordt gelet of er niets is verandert is ten opzichte van de vorige controle. Dit wordt meestal gedaan door middel van een echocardiogram. Het doel van deze echo opname van het hart is om het functioneren van het hart, de hartkleppen en de grote vaten te controleren en om een beeld te krijgen van de bloedstroom door het hart.

Echo van het hart

Biopsie
De patiënt moet in het begin wekelijks, en later om de zoveel weken of maanden, een aantal hartbiopsieën ondergaan. Een biopsie is een microscopisch onderzoek van levend weefsel. Er worden namelijk via de rechterhalsslagader of via de liesader met een bioptoom een aantal biopten (weefselmonsters) genomen van het weefsel in de rechterhartkamer. Hieronder is te zien hoe dit gebeurd.

De biopten worden histologisch onderzocht en één tot drie biopten worden in fysiologisch zout gedaan en worden daarna ingevroren met stikstof. Hiervan heb ik de functie niet kunnen achterhalen. Het doel van de biopsieën is om een eventuele afstotingsreactie te ontdekken. Als er een afstotingsreactie wordt gedetecteerd wordt er onmiddellijk een grote dosis prednison voorgeschreven.
Bloedonderzoek
Verder wordt het bloed in het begin wekelijks onderzocht op de concentratie van verschillende stoffen (Suiker, cholesterol, kalium, natrium, albumine en de witte en rode bloedlichaampjes en het bloed wordt onderzocht op de bezinking (ontstekingsreacties). De concentratie van bepaalde medicijnen wordt ook regelmatig gemeten, dit wordt gedaan om de juiste dosering vast te stellen. De hoeveelheid medicijnen die gegeven wordt moet namelijk zo klein mogelijk zijn, omdat medicijnen in het algemeen slecht voor het lichaam en voor de organen zijn.
Deze onderzoeken zullen altijd gedaan moeten worden, als het goed gaat met de patiënt zal dit om het jaar zijn en bij een slechtere conditie zal dit vaker zijn.
Hoe is de kwaliteit van leven na de transplantatie
Het succes van de transplantatie en de kwaliteit van het leven die ervaren wordt na de transplantatie is erg verschillend en vaak afhankelijk van de mate van afstoting en of er infecties hebben plaatsgevonden. Er zijn gevallen van patiënten bekend die na de transplantatie een soort chronische griep kregen. Maar dikwijls kan de patiënt zijn oude leven weer bijna helemaal oppakken. Hier is wel veel tijd voor nodig. De patiënt moet rustig aan beginnen met lichaamsoefeningen om het lichaam weer een beetje in conditie te krijgen. Door de uiterst inspannende operatie en dergelijke, is de conditie van de patiënt namelijk vaak zeer slecht. Bij een harttransplantatie is het mogelijk om zestig tot tachtig procent van de conditie, die de patiënt in gezonde staat had, terug te krijgen. Bij nier- of lever transplantaties wordt zelfs gemiddeld 95 procent van de oorspronkelijke conditie herwonnen. Bij harttransplantaties is de conditie lager, omdat het hartritme niet meer snel wordt aangepast als de patiënt inspanning levert. Het hartritme wordt pas versneld als er adrenaline in het bloed vrijkomt. Bij een normaal hart zorgen zintuigcellen in de aorta en halsslagaderen voor het regelen van de hartfrequentie. Deze cellen geven een signaal door aan de hersenstam, welke vervolgens hormonen afgeven aan het bloed. Maar omdat de zenuwverbindingen tussen het hart en de hersenen zijn verbroken (dit heet ‘denervatie’) gebeurt dit niet meer.

Na de transplantatie is de patiënt vaak zo zwak (meestal door uitputting ten gevolge van de lange wachtperiode voor de transplantatie), dat hij zeer gevoelig is voor infecties door bacteriën en andere ziektekiemen van buitenaf. De weerstand tegen infecties wordt nog eens erg onderdrukt door de afweeronderdrukkende medicijnen. De afstoting van het donororgaan, en de bescherming tegen ziektes, hangen namelijk allebei samen met het immuunsysteem van de patiënt.
De patiënt wordt de eerste weken na de transplantatie vaak in een isolatiekamer ondergebracht. Hier mogen alleen mensen binnenkomen met mond- en hoofdkapjes. Als er na onderzoek geconstateerd wordt dat de patiënt aangesterkt is en dat de weerstand tegen infecties is toegenomen, dan kan de getransplanteerde langzaam wennen aan bacteriën van buitenaf. De patiënt ontwikkelt dan vaak een soort ingebouwd veiligheidsmechanisme of een tweede natuur om infectiegevaar uit de omgeving te vermijden.

Als de patiënt zich voldoende aangesterkt voelt en als de artsen er toestemming voor geven, kan de patiënt proberen zijn werk weer gedeeltelijk of helemaal te hervatten. Vaak gaat de getransplanteerde onbetaald werk doen, omdat niet veel werkgevers een getransplanteerde in dienst willen hebben. De patiënt kan, ook als de arts hier toestemming voor gegeven heeft, weer zachtjes aan gaan sporten. In Amerika worden zelfs elk jaar een soort Olympische Spelen voor getransplanteerde georganiseerd.

c. Conclusie, biedt transplantatie van het hart of het orgaan uitkomst?

Het is natuurlijk erg moeilijk te zeggen of transplantatie dé oplossing is bij het falen van het hart. Ten eerste zijn er eerst natuurlijk nog een aantal andere behandelingen mogelijk om het falen van het hart te verhelpen. Maar als het hart echt niet meer te genezen is met operaties of één van de andere behandelingen die genoemd zijn bij het hoofdstukje screening, zal er toch echt een nieuw hart moeten komen. In de tijd waar we nu in leven, ben ik ervan overtuigd dat transplantatie van het orgaan of van het hart zeker uitkomst bied. Misschien dat in de toekomst één van de andere technieken een betere oplossing zal zijn. In de volgende hoofdstukken zal uitgebreid uiteengezet worden hoe deze technieken eruitzien, en of ze mogelijk in de toekomst wel uitkomst bieden.

Verder kan het succes van de transplantatie natuurlijk erg verschillen per geval. In bijna alle gevallen zal transplantatie zeker een oplossing zijn om het leven van de patiënt te verlengen, maar de vraag of dit leven nog wel de moeite waard is zal voor sommigen ook blijven bestaan. Zoals in bovenstaand hoofdstuk al besproken is, kan iemand na een transplantatie toch weer een groot gedeelte van zijn oude leven oppakken, waaronder ook het werk, als de conditie van de getransplanteerde daar goed genoeg voor is. Veel potentiële orgaanontvangers zien erg op tegen het leven na de transplantatie. De grote hoeveelheden medicijnen en de vele ziekenhuisbezoeken zijn geen prettig vooruitzicht. Maar voor een mens in een uitzichtloze situatie is de keuze voor een transplantatie niet moeilijk.

De resultaten van harttransplantaties waren erg moeilijk te vinden en verschilden erg per bron. In de ene bron (www.nrc.nl) stond dat na 1 jaar nog 90% van de hartgetransplanteerde in leven waren en na vijf jaar nog 84%. En in de andere bron (94 vragen over orgaantransplantatie) stond dat na 1 jaar nog 85% van de getransplanteerde in leven was, en dat na 5 jaar nog 68% van die 85% leefde. Deze verschillen kunnen misschien ontstaan zijn doordat de eerste cijfers waarschijnlijk uit Nederland kwamen terwijl de laatste cijfers internationaal waren. Internationaal gezien leeft er na 10 jaar nog 34% van de patiënten die een harttransplantatie hebben ondergaan. In Nederland zal dit cijfer dus veel hoger liggen. Er zijn ook uitschieters, de auteur van het eerdergenoemde boekje heeft namelijk zelf een harttransplantatie ondergaan. Dit was in 1983, hij was de eerste Nederlander met een donorhart. Toen hij het boekje schreef leefde hij al bijna 19 jaar met zijn donorhart.

Uit deze cijfers kunnen we toch wel concluderen dat een harttransplantatie zeker uitkomst kan bieden. De transplantatie verlengt in ieder geval het leven van de patiënt. De voorwaarde is alleen dat de patiënt in staat moet zijn om de hele procedure te ondergaan en de patiënt zal ook na de transplantatie toch nog een zware tijd tegemoet gaan. Zo kan de patiënt nog te maken krijgen met afstoting, soms kunnen er zich erg vervelende bijwerkingen voordoen en het grote infectie gevaar kan ook voor veel tegenslagen zorgen. Bijna alle patiënten overlijden namelijk ten gevolge van een infectie en anders vaak ten gevolge van afstoting. Als we de alternatieven van orgaantransplantatie besproken hebben, zullen we in onze eindconclusie vertellen wat ons de beste manier lijkt om een hart te vervangen.

3. KUNSTHARTEN

Al meer dan vijfendertig jaar is de medische wetenschap bezig met het ontwikkelen van een volledig kunsthart en een pomp die de hartfunctie ondersteunt. Dit gebeurde met wisselend succes. Het is een mooi idee, een apparaat van kunststof, metaal en elektronica vervangt een menselijk orgaan van vlees en bloed. Op naar de totale samensmelting van mens en techniek. Weg wachtlijsten en bovendien geeft het hoop op een onuitputtelijke stroom van levensreddende onderdelen die zo geïmplanteerd kunnen worden. Het ziekenhuis begint op een menselijke garage te lijken. De realiteit leert ons echter anders.

Er zijn twee soorten kunstharten. De totale kunstharten, in de medische wereld beter bekent als Total Artificial Heart (TAH), en de steunharten of Left Ventricular (ventrikel betekent hartkamer) Assist System (LVAS).

Het Steunhart

Voordat we beginnen met het implanteren of met het bespreken van de voor en nadelen, zie de geschiedenis, moeten we eerst begrijpen hoe het kunsthart werkt. Voor deze beschrijving en de concrete voorbeelden is de HeartMate XVE LVAS (eXtended lead Vented Electric Left Ventricular Assist System) van het bedrijf Thoratec Corporation gebruikt. Voor dit model is gekozen omdat dit een van de toonaangevende modellen is en omdat deze ook in Rotterdam en Utrecht wordt geïmplanteerd.

Beschrijving van de HeartMate
Het steunhart bestaat uit een bloedpomp, besturingsconsole, een voedingsbon en een stabilisatieband.
De bloed pomp oftewel het linker ventriculair hulpmiddel, LVAD, bestaat uit een titaniumbehuizing met de doorsnede van een theeschoteltje en is ongeveer vier centimeter dik. De pomp wordt door een flexibel diafragma in tweeën gedeeld. De ene helft doet dienst als bloedkamer en in de andere helft bevindt zich de elektromotor. Deze motor wordt via een slang aangesloten op de externe besturingsconsole en de voedingsbron. De ingang van de bloedkamer wordt aangesloten op de punt van de linker ventrikel. De uitgang wordt aan de aorta bevestigd. Door de rotatie van de elektromotor beweegt het diafragma zich heen en dat heeft dan weer een bloed stroom tot gevolg. De bloedpomp is in staat een slagvolume van 83 ml te produceren en is in staat om een slagsnelheid van 120 slagen per minuut voort te brengen. De bloedstroming ligt rond de 10 liter per minuut. Verder is de binnenkant van bloedkamer zo ontwikkelt dat er zich aan de binnenkant een dun laagje cellen afzet wat bloedstollingen helpt voorkomen. Het slikken van grote hoeveelheden bloedverdunners zal hierdoor overbodig zijn.
De XVE-systeemconsole, de besturingsconsole die eerder ter sprake kwam, is een computertje met een microprocessor die de motor activeert, de systeemwerking bewaakt en rapporteert en als primaire verbinding tussen het systeem en de buiten wereld dient.
De console heeft bedieningsprogramma’s namelijk Fixed Rate die voor een vaste snelheid zorgt en Auto Rate die een automatische snelheid levert. Dit proggramma past de snelheid automatisch aan aan de behoefte van het lichaam.
Hij kan op twee manieren alarm slaan te weten akoestisch en visueel. Er wordt hoofdzakelijk alarm geslagen bij een lage bloedstroom, een laag slagvolume of indien de batterijen bijna leeg zijn.

De Implantatie van de HeartMate
Voordat er met de eigenlijke operatie wordt begonnen krijgt de patiënt de nodige medicijnen. Dit begint al de dag voor de operatie. Vlak voor de ingreep wordt de patiënt geschoren en ontsmet. Uiteraard is hij ook onder narcose. De operatie vindt plaats in de OK, operatie kamer, met een luchtfiltersysteem. Dit om besmetting via de lucht tegen te gaan en om te voorkomen dat er stofdeeltjes n het steunhart komen. Erg belangrijk is dat er weinig mensen in de OK aanwezig zijn en dat het verkeer in en uit de OK tot het minimale wordt beperkt. Dan komt de planning van de positie van het instrument. Deze moet voor de patiënt zo comfortabel mogelijk zijn. Daarbij wordt gelet op de lichaamshouding, de hoek tussen de randen van de ribben en de invloed van de veranderingen van de lichaamshouding. Bijvoorbeeld van liggend naar rechtopzittend. Voor het plannen van de plaats van de opening in het lichaam wordt de modelpomp gebruikt zodat de te plaatsten HeartMate niet vroegtijdig uit zijn steriele verpakking hoeft. Ook wordt er meteen gekeken waar de slang naar de console en de voedingsbron naar buiten komt. Hier wordt dan rekening gehouden met kleding en dergelijke. De onderdelen van het steunhart worden als ze zijn uitgepakt in met antibiotica doordrenkte kompressen gewikkeld. De patiënt wordt geopend en de HeartMate wordt geplaatst, hij moet minstens op twee plaatsen worden geïmmobiliseerd. Dit wordt gedaan met behulp van de ogen die aan het steunhart zitten. De slang die naar de ingang van de HeartMate lijd wordt aangesloten op de punt van de linkerhartkamer, onderaan, zodat het bloed de pomp in kan. De slang die vanaf de uitgang van het steunhart loopt wordt op de aorta aangesloten zodat het bloed het lichaam weer in kan. Vervolgens wordt de slang die naar de voedingsbron en de besturingsconsole loopt geplaatst. Ook hier wordt weer rekening gehouden met het comfort van de patiënt. Alle slangen en onderdelen van de HeartMate mogen niet tegen de borstwand aan schuren. Bij vouwen moet het geheel iets meer naar de oksel geplaatrts worden om belemmering van de borst te voorkomen. Als alles is vast gehecht wordt er eerst gespoeld met een antibiotica oplossing en daarna met een zoutoplossing. Daarna worden er drains aangelegd om bloed af te voeren. De patiënt wordt dichtgehecht en krijgt steriele gaasjes over de wonden van de operatie. De medicatie blijft doorgaan om afstotingsreacties tegen te gaan. Ook krijgt hij medicijnen om bloedproppen te voorkomen.

Het Totale Kunsthart

Van het totale kunsthart is het de bedoeling dat het zieke of het verzwakte hart van de patiënt vervangt en de functie daarvan overneemt. Er zijn verschillende soorten en types maar voor deze beschrijving is er voor AbioCor van het bedrijf Abiomed gekozen. Omdat dit het nieuwste en modernste kunsthart van dit moment is. Het is ook de eerste die volledig in het lichaam past.

Beschrijving van de AbioCor
Het AbioCor kunsthart is een erg ingenieus medisch apparaat maar hij is gebaseerd op een doorsnee hydraulische pomp. Een kracht wordt via een niet kompreseerbare vloeistof van het ene punt naar het nadere verplaatst. Een elektromotortje in het kunsthart levert druk door met 10.000 rotaties per minuut te draaien. de Porting Valve of overzettende klep laat de hydraulische vloeistof van de ene kant naar de andere kant stromen. Als de hydraulische vloeistof naar rechts wordt gepompt wordt het bloed de kleine bloedsomloop, de longen, in gestuwd. Als de hydraulische vloeistof naar links wordt gepompt wordt het bloed de grote bloedsomloop, de rest van het lichaam, in gestuwd.
Het kunsthart in zij geheel is ongeveer zo groot als een grapefruit en wordt op vier punten aan het menselijk lichaam bevestigt. Te weten de rechter boezem, de linker boezem, de aorta en de longslagader. Het hart van de patiënt blijft dus voor een deel aanwezig, enkel de hartkamers worden verwijdert. De boezems trekken niet meer samen maar dienen alleen maar als bloed toevoer voor het kunsthart.
Als de hydraulische pomp zijn vloeistof naar rechts pompt wordt er dus bloed uit de rechter boezem, de grote bloedsomloop dus uit de rest van het lichaam, de rechter kunsthartkamer in gezogen en uit de rechter kunsthartkamer de kleine bloedsomloop, de longen, in gestuwd om O2 op te nemen. Als de hydraulische vloeistof naar links wordt gepompt wordt het bloed uit de linker boezem, dus zuurstofrijk bloed uit de longen, door de linker kunsthartkamer de rest van het lichaam in gestuwd.
De AbioCor heeft een inwendige oplaadbare accu die, aangezien het kunsthart stroom vreet, opgeladen voor 30 á 40 minuten stroom levert. De accu wordt door de huid heen opgeladen door middel van een Wireless energy-transfer system (draadloos energietransfer systeem). Aan de binnenkant van de huid zit een metaalplaatje dat verbonden is met de inwendige accu. Het plaatje aan de buitenkant, dat in verbinding staat met een uitwendige accu of andere voedingsbron, geeft via een magnetisch veld energie door waardoor de inwendige accu wordt opgeladen.
De besturingscomputer is ook in de patiënt geplaatst. De computer lijkt erg op die van de HeartMate. het AbioCor kunsthart pompt 10 liter per minuut het lichaam in, dat is goed genoeg voor aller daagse activiteiten.

De Implantatie van de AbioCor
De implantatie van een AbioCor kunsthart is een erg delicate ingreep. Niet alleen worden de rechter en linker ventrikel verwijderd, het hart kan dus niet meer zelfstandig het lichaam van bloed voorzien, er wordt ook een lichaamsvreemd object in het lichaam geplaatst. Gedurende de operatie moet de patiënt aan de hart-longmachine liggen. Er worden honderden hechtingen gebruikt en synthetisch weefsel om de aderen en aorta te verbinden met het kunsthart.
Als eerste wordt het binnenste schijfje voor de energie overdracht in buikwand geplaatst. Dan wordt het borstbeen geopend en wordt de patiënt op de hart-longmachine aangesloten. Chirurgen verwijderen de ventrikels maar laten de boezems op hun plek. Dit deel van de operatie duurt op zich al twee tot drie uur. Er worden synthetische manchetten een de boezems bevestigt.
Een model van het kunsthart wordt in het lichaam gepast om zo de ideale plaatsing in patiënt te vinden. Enten zijn op maat gesneden en aan de aorta en de longader bevestigt. Het kunsthart wordt in de patiënt geplaatst en aan de boezems, de aorta en de longader bevestigt. De lucht wordt uit de AbioCor verwijderd en de patiënt wordt van de hart-longmachine gehaald en het chirurgisch team verzekert zich er van dat het kunsthart naar behoren werkt en hechten de patiënt dicht.

AbioCor Implantaties
De doelstelling van AbioMed is het produceren van een totaal kunsthart die de levensverwachting van de patiënt, een maand of minder, verdubbelt. Aan de onderstaande tabel is te zien dat deze doelstelling aardig is gelukt. De doelstelling die Lederman had toen hij AbioMed oprichtte, namelijk het verbeteren van de kwaliteit van het leven van de patiënt na de implantatie, lijkt hier voor het gemak even ter zijde te zijn geschoven. De doelstelling van het verdubbelen van de duur van het leven is over het algemeen met een gemiddelde van ongeveer 150 dagen ruim gehaald. Als je tenminste van een verwachte levensduur, zonder medische hulp, van 30 dagen uitgaat.

Nr Stad Implantatie Overlijden Dagen

1 Louisville 02-07-2001 30-07-2001 151
2 Louisville 13-09-2001 07-02-2003 512
3 Houston 26-09-2001 15-02-2002 142
4 Los Angeles 17-10-2001 13-12-2001 57
5 Philadelphia 05-11-2001 23-08-2002 291
6 Houston 27-11-2001 28-11-2001 1
7 Louisville 11-04-2002 11-04-2002 0
8 Louisville 08-01-2003 17-04-2003 101
9 Louisville 22-01-2003 16-03-2003 54
10 Houston 24-02-2003 13-06-2003 109
11 Houston 01-05-2003

Het AbioCor kunsthart

d. De Geschiedenis van Kunst- en Steunharten

Deze geschiedenis haakt in op de geschiedenis van orgaantransplantaties die een paar hoofdstukken eerder te lezen is. De geschiedenis van de kunstharten begint voor het gemak vanaf de Tweede Wereldoorlog. Dit omdat de algemene geschiedenis van voor 1950 grotendeels overeenkomt met de geschiedenis van artificiële harten. Er is onderscheid gemaakt tussen het totale kunsthart en het steunhart.

De Geschiedenis van het Kunsthart
De ontwikkeling van kunstharten komt pas goed opgang inde periode van 1950-1960. In deze periode worden verschillende uitvindingen gedaan waar men met het kunsthart op voort kon beduren. Denk hierbij aan de hart-longmachine, prothesemateriaal om aderen, vaten en gaten in de hartkamers te herstellen, synthetische hartkleppen en de pacemaker.
In 1957 wordt voor het eerst het hart van een hond vervangen door een door een luchtpomp aangedreven kunsthart van pvc. Deze operatie stond onder leiding van de Nederlander W.J. Kolff en de Japanner T. Akutse. Met het kunsthart leefde de hond nog negentig minuten. Na dit matige “succes” duurde het nog meer dan tien jaar voordat het kunsthart voor het eerst in een men zo worden geïmplanteerd. Dit was in 1969, de patiënt kreeg een kunsthart ter overbrugging naar het transplantatie van een humaan hart. De patiënt leefde met het kunsthart vierenzestig uur maar na de transplantatie van het donorhart leefde hij slechts dertig uur. De operatie stond onder leiding van D.A. Cooley en werd uigevoerd in Houston, Texas. Verder onderzoek leidde in de periode tussen 1970 en 1980 tot de Inter Aortic Balloon Pump, IABP. Dit apparaatje lijkt erg op het dotterballonnetje maar wordt niet gebruikt om vernauwingen te verwijderen maar om de bloedstroom in de kransslag aderen te stimuleren. De IABP is echter niet draagbaar en kan alleen worden gebruikt in een ziekenhuis. Daar wordt hij nu meer en meer geaccepteerd als een ondersteunend hart systeem bij zwakke harten. In deze tijd werd ook het medicijn cyclosporine ontwikkelt. Dit medicijn werkt de afstotingsreacties tegen.
De tweede implantatie van een kunsthart vond plaats in 1981 met hetzelfde doel als bij de eerste, namelijk het overbruggen van de wachttijd van de patiënt op het donorhart. De patiënt hield het vijfenvijftig uur uit.
De volgende stap was het ontwikkelen van een permanent kunsthart. Dit werd de Jarvik-7, ontwikkelt door W.J. Kollf en de Amerikaan R. Jarvik. De eerste patiënt die de Jarvik-7 geïmplanteerd kreeg , dat was in 1982, leefde er honderd twaalf dagen mee en stierf omdat zijn andere organen aren aangetast door infecties die hij had opgelopen door de implantatie. Twee jaar werd er weer een Jarvik-7 geïmplanteerd, de patiënt leefde zeshonderd en twintig dagen. De implantaties zou men kunnen zien als een succes aangezien de overlevingskansen van de patiënten aanzienlijk stegen, van vierenzestig naar honderd twaalf naar zeshonderd en twintig, maar of de kwaliteit van het leven van deze patiënten gewaarborgd was is de vraag aan gezien de zeshonderd en twintig dagen door insiders werden beschreven als “erger dan dood”. De patiënt kreeg na drie weken al last van infecties, beroertes door losschietende bloedproppen die in het kunsthart waren gevormd en lag hij meer als een jaar lang aan de sondevoeding. De derde en vierde patiënten overlevenden respectievelijk vierhonderd en achtentachtig en tien dagen. Veel medici namen dit als aanleiding om het idee van een permanent kunsthart te laten vallen. Als tijdelijke oplossing ter overbrugging van de tijd tot een transplantatie hield men het concept wel aan.
Het totale permanente kunsthart was in eerste instantie een door lucht aangedreven kunsthart ter grote van een tafelmodel koelkast dat met lucht slangen via de buik met de patiënt was aangesloten. Dit was niet handig voor de patiënt aangezien hij het ziekenhuis niet uitkon en niet zelfstandig rond kon bewegen. De kwaliteit van het leven van de patiënt nam drastisch af. Om dit te verhelpen stichtte de medeontwerper van het kunsthart, de Amerikaan D. Lederman, in 1981 het bedrijf Abiomed op. Lederman volgde de proeven met de Jarvik-7 op de voet. Dit kunsthart was op nog vele punten te verbeteren, de externe luchtprocessor was groot en lawaaierig en het onregelmatige oppervlak gaf het bloed de mogelijkheid om te gaan samenklonteren.
Door Abiomed werd het kunsthart AbioCor ontwikkeld. Dit was het eerste kunthart dat volledig geïmplanteerd kan worden. het heeft een naadloos ontwerp dat bloedklonteringen voorkomt. Voor het eerst zaten ook de batterijen inwendig. Deze wordt opgeladen met een uitwendige voedingsbron via elektromagnetische inductie. De inwendige batterij geeft opgeladen stroom voor een halfuur. Dit kunsthart bleek bij de eerste test ook niet optimaal. Van de zeven patiënten die AbioCor geïmplanteerd kregen stierven twee binnen een dag, één binnen een maand, twee binnen vijf maanden, één binnen tien maanden en de zevende binnen zeventien maanden. Men moet echter wel in acht nemen dat de patiënten ernstig ziek waren en zonder transplantatie naar verwachting binnen een maand zouden sterven. Het probleem met bloedproppen bleef aangezien drie patiënten overleden aan of last hebben gehad van beroertes. deze waren veroorzaakt door bloedklonteringen in het kunsthart die zijn losgeschoten in de hersenen terecht zijn gekomen.
De AbioCor is het eerste kunsthart dat volledig het lichaam past. Het is zo groot als een grapefruit en is gemaakt van kunststof en titanium. Toch kan hij niet bij iedere patiënt worden geïmplanteerd. Voor 50% van de vrouwen en 72% van de mannen is het kunsthart te groot. In 2001 werden de eerste proeven met de AbioCor gedaan. Deze werden gedaan op patiënten die niet in aanmerking kwamen voor een donorhart. Ook nu nog is het niet zeker is het niet zeker of het kunsthart de gewenste resultaten zal afleveren bij mensen die niet zo ziek zijn. Men hoopt dat de overlevingskansen met geïmplanteerde kunsthart die van een getransplanteerd donorhart zal overtreffen.
Niet iedereen is even optimistische over het kunsthart. R.K. Jarvik, de ontwerper van de Jarvik-7, zei over het kunsthart het volgende: “Het hart wegsnijden is bijna nooit een goed idee. In 1982 wisten we nog niet dat het hart sterk kan verbeteren als je bij voorkomende ziektetoestanden het hart ondersteunt. Daarom zou je het hart alleen in de meest extreme situaties mogen wegsnijden.”
Lederman zegt dat hij AbioCor wil inzetten bij patiënten die aan hun laatste ademtocht zijn, wanneer er geen complicaties zoals bloedstolsels meer optreden. Hij denkt hiermee de lengte en de kwaliteit van het leven van patiënten met een levensverwachting van minder dan een maand te verhogen. Hier kun je op zeggen dat mensen die aan de laatste maand van hun leven zijn begonnen instemmen met elke operatie en procedure dan ook, ongeacht mogelijke consequenties.

De Geschiedenis van het Steunhart
Deze geschiedenis begint op het punt dat medici het idee van een totaal kunsthart tijdelijk laten vallen, regel veertig van de geschiedenis van het kunsthart.
De ontwikkeling va het steunhart is nu al zover dat het vanaf 1999 steeds vaker wordt geïmplanteerd. Een steunhart heeft als doel het hart van de patiënt te ondersteunen. Dit doet hij door een deel van de hartfunctie over te nemen. Een voorbeeld van een steunhart is een LVAD, Left Ventriculair Assist Device. Of een vrije vertaling in het Nederlands: Linker Ventrikel Ondersteunend Apparaat.
Er zijn twee versies van de HeartMate ontwikkelt. De eerste versie, de oudere, werkte net als het kunsthart met luchtdruk. De pompbeweging wordt gemaakt door het variëren van de luchtdruk. Deze had net als het totale kunsthart een grote luchtcompressor buiten het lichaam staan. De tweede HeartMate is het steunhart dat aan het begin van het hoofdstuk kunstharten staat beschreven. Dit steunhart paste wel in de meeste patiënten maar heeft nog steeds een kabeltje door de huid naar de voedingsbron lopen. Daardoor brengt het gebruik van een van de twee HeartMate steunharten een kans op infecties met zich mee. Aangezien het eerste steunhart ook een slang door de huid heen het lichaam uit had lopen, namelijk naar de luchtcompressor. Om dit gevaar te verhelpen zouden de voedingsbron en het stuurcomputertje bij de tweede HeartMate in het lichaam gestopt moeten worden. er is echter niet veel ruimte voor in het lichaam en als de computer het begeeft dan duurt het langer om hem te repareren of te vervangen omdat men er niet meteen bij kan. Er moet namelijk eerst geopereerd worden. Bij de eerste versie van de HeartMate is het simpelweg niet mogelijk om de luchtcompressor in het lichaam te plaatsen omdat dat deze veels te groot is daarvoor. Het gevaar voor infecties blijft hierdoor bestaan.
Alleen patiënten die aan het einde van hun leven zijn hebben de mogelijkheid om een steunhart te laten implanteren mits zij groot genoeg zijn. Het gebrek aan ruimte is een groot probleem aangezien het oorspronkelijke hart blijft zitten en het steunhart erbij wordt geplaatst. Bij het totale kunsthart heeft men daar minder last van aangezien het kunsthart het hart van de patiënt vervangt. De HeartMate maakt het mogelijk dat het zieke of verzwakte hart zodanig opknapt dat het in aanmerking komt voor een gewone transplantatie of dat het n het meest positieve geval helemaal geneest.
Het implanteren van een steunhart is geen definitieve oplossing. Het is in de eerste plaats niet ontworpen om een mensenleven lang mee te gaan, het kunsthart is erg aan slijtage onderhevig. En op de tweede plaats zijn er niet veel mensen groot genoeg om in aanmerking te komen voor een steunhart. Men moet zich ook bedenken dat het steunhart geen oplossing voor de lange wachtlijsten is. Ze kunnen er zelfs langer door worden aangezien zwakke patiënten die op een transplantatie wachten in leven worden gehouden door een steunhart, blijven er uiteindelijk meer mensen over die in aanmerking komen voor een donorhart.

e. Conclusie

De vraagstellingen, deelvragen, die aan dit hoofdstuk vooraf gingen zijn:

-Hoe werken kunst- en steunharten?
-Hoe ver is men met deze techniek?
-Wat zijn de voor en nadelen?
-Is het een zinvolle oplossing?

Hoe de kunstharten werken is hierboven beschreven maar het komt er op neer dat een kunststofpomp de hartfunctie helemaal of gedeeltelijk overneemt en/of het gedeeltelijk vervangt. Bij het kunsthart wordt een deel van het hart vervangen en wordt de gehele hartfunctie overgenomen. Bij het steunhart laat men het oorspronkelijk hart aanwezig en wordt maar een deel van hartfunctie overgenomen. Dit is eigenlijk in het kort de functie van het kunst- of steunhart. De werking kan heel plastisch beschrijven als een pomp. Aangezien het hart dat ook eigenlijk is als enkel van uit het nut van het hart kijkt.
De technische vooruitgang van de laatste decennia is enorm. Zo ook op medisch gebied. Er zit een groot verschil de kunstharten van nu en die van Kollf en Jarvik in de jaren tachtig. Het probleem met de bloedstolsels waar men vooral toen veel last van had is ze goed als verholpen door het laagje cellen dat zich afzet op de binnenkant van het kunsthart.
De techniek is dus al er gevorderd maar nog lang niet zover dat het een implantatie een doorsnee operatie is. Maar men boekt wel vooruitgang. De levensduur van de patiënten wordt langer en langer en de kwaliteit van het leven van de patiënt neemt ook te. Niet dat hij kan leven zoals hij wil, de patiënt ligt na de operatie zeker nog twee maanden te herstellen van die operatie. En als je dan kijkt naar de doelstelling van het verdubbelen van de maand die de patiënt te leven had is dit misscine wel gehaald maar hij ligt wel de rest van zijn leven in het ziekenhuis. Maar bij elke operatie leert men weer iets nieuws zodat men steeds verder komt en uiteindelijk is men zover dat je met het kunsthart vrolijk het ziekenhuis uitwandelt en lekker van je pensioen gaat genieten. Maar die toekomst ligt nog ver voor ons en is erg duister.
Een groot voordeel aan het kunsthart is dat je niet afhankelijk bent va donoren met al hun complicaties. Denk aan ziektes, bloedgroep, resusfactor enz. Het kunsthart dat van titanium en kunststof is gemaakt heeft daar geen last van. De afstotingsreactie is bij een kunst of steunhart een heelstuk minder dan bij een donorhart. Met als gevolg dat de patiënt minder medicijnen hoeft te slikken en eerder het ziekenhuis uit mag, wat allemaal geld scheelt. Met het kunsthart kan men ook de wachtlijsten verkorten, niet oplossen aangezien alleen de patiënten die een maand of minder te leven hebben in aanmerking komen. Dit kan in de toekomst, als de techniek verder gevorderd is, veranderen en kan het kunsthart voor iedereen beschikbaar zijn. En misschien ook wel vergoed door de verzekering. Het steunhart heeft ook zijn eigen voordelen. Het hart van de patiënt kan blijven zitten totdat deze voldoende is herstelt en het lichaam weer zelfstandig kan onderhouden. Zo is men niet afhankelijk van het kunsthart en houd men de hoop ooit weer gezond te worden en zonder medische hulpmiddelen hun leven te leiden. Het nadeel is dat het de wachtlijsten niet verkort maar zelfs kan verlangen. Het steunhart zorgt er namelijk voor dat mensen die te zwak voor een transplantatie zijn aansterken en als nog een transplantatie kunnen ondergaan. Met als gevolg dat er meer mensen in aanmerking komen voor een transplantatie en de lijsten groeien.
Zinvol in de zin van het oplossen van donorharten tekort zijn de kunst en steunharten zeker niet. Steunharten verlengen de wachtlijsten alleen maar en men is voorlopig nog niet zover dat men kunstharten veelvuldig gaat implanteren. Het lijkt er op dat men van dierproeven over is gegaan op proeven op mensen. nou gaat het steeds beter met de mensen die een kunst of steunhart krijgt geïmplanteerd maar er waren er zat die na de transplantatie alleen maar doodziek waren. Ze leden aan koorts, beroertes door bloedproppen en infecties. De kwaliteit van het leven was zeker niet verbetert. Mensen stierven in naam voor de wetensschap en in de hoop op een extra maand. Erg zinvol was het dus niet maar dat kan het wel worden. Als men zover is dat je met een geïmplanteerd kunsthart nog een paar jaar leeft en dan ook nog van die paar jaar kan genieten dan hebben we heel wat bereikt en hebben we de oplossing voor iedereen die een nieuw hart nodig heeft. En misschien komt men daar wel als de samenleving het de testen die men nu uitvoert accepteert. Het gebeurt met toestemming van de patiënten dus er valt niks te verbieden.
Het is een potentiële oplossing om mensen met hartproblemen te redden maar dan hebben we nog een hele lange weg te gaan. Dus op de vraag of het een zinvol alternatief is, is het antwoord voor nu nee maar als men doorgaat met testen en ontwikkelen dan kan dat antwoord in de toekomst ja zijn. Want als het lukt dan kan men daar een hoop levens mee redden.

4. STAMCELLEN

Stamcellen als alternatief op orgaantransplantatie is een mooie droom voor de toekomst. Een droom met een grotere kans op uit komen dan de doorsnee droom. De stamceltherapie zoals de toepassing van stamcellen heet staat nog in de kinderschoenen maar men komt steeds verder. Als de ethische bezwaren terzijde worden geschoven en men er met een optimistische blik tegenaan kijkt kunnen na verloop van tijd veel ziektes worden genezen en levens worden gered.

Wat zijn Stamcellen?

In het begin van de embryonale ontwikkeling vormen stamcellen meer da 200 verschillende weefsel, van hartcellen tot rode bloedcellen, maar ook de oogbol en de lever worden door deze stamcellen gevormd. Stamcellen zijn dus de cellen die aan de voet van het menselijk lichaam staan. Van uit deze stamcellen worden, door middel van deling en specialisatie, onze lichamen opgebouwd. Uiteindelijk ontstaan wij vanuit maar twee cellen, te weten de ei en de spermacel. Van daar uit ontstaat na de vijfde dag een zogenoemde blastocyst, een blaasje met een diameter van zes honderdste millimeter. Zie plaatje vijf in het schema aan het einde van dit hoofdstuk.

Het Verkrijgen van Stamcellen

In 1998 maken twee Amerikaanse onderzoeksgroepen bekent dat ze stamcellen uit menselijke restembryo’s en geaborteerde foetussen hadden geïsoleerd. Dat was nog niet eerder gelukt maar belangrijker nog waren de bronnen van die stamcellen, namelijk de embryo;s en foetussen. Er laaide een felle discussie op over het feit of het wel of niet kon. Men keek meer naar de toelaatbaarheid van de experimenten met embryo’s dan naar de eventuele toepassingen van embryonale stacellen, die toepassingen bevonden zich nog in een zeer prille laboratorium fase.
Jonge ondernemingen zoals Stem Cell Sciences, Geron Corp. en Osiris Therapeutics ontwikkelde methoden om stamcellen in het laboratorium te kweken en te laten uitgroeien tot de gewenste celsoort. Het maken van cellen voor transplantatie is daarbij niet het enige doel. Ontwikkelingsbiologen die meer inzicht willen krijgen in de menselijke ontwikkeling vlak na de bevruchting zijn ook geïnteresseerd in de kweeksels van embryonale stamcellen en de gekweekte weefsels. Andere wilden spier- en zenuwcellen als alternatief voor het testen van medicijnen op dieren.
De stamcellen kunnen op drie verschillende verkregen worden. Ten eerste uit een blastocyst, deze is gekweekt in het laboratorium en door middel van in-vitrofertilisatie. Alleen worden de bevruchte eicellen niet in een baarmoeder geplant maar in een kweekbakje met kweek vloeistof. Men blijft de cellen kweken tot er een blastocyst ontstaat waar men de stamcellen uit kan halen. De stamcellen worden in een andere kweekbakje verder gekweekt om ze zo tot een speciale cel te laten ontwikkelen, bijvoorbeeld een spier of zenuwcel.
De tweede manier om stamcellen te verkrijgen is om ze uit een foetus of embryo te isoleren. Dat kan uit een geaborteerde of uit restembryo’s. Met restembryo’s bedoelt men de embryo’s die overblijven bij een in-vitrofertilisatie kliniek. Er worden meerdere eicellen bevrucht en maar een paar bij de baarmoeder ingebracht. De rest wordt bewaart voor als de eerste keer mislukt of als het paar later nog een kind wil. De ouders kunnen de embryo’s laten bewaren, vernietigen of voor onderzoek beschikbaar stellen. Om die laatste optie gaat het hier.
Tegen deze tweede manier is het meeste kritiek. Men vind het vernietiging van leven en wij mogen als mens niet voor Go spelen in zijn creatie gaan zitten rommelen. Als tegen argument wordt dan gegeven dat er mensen mee worden gered en in de toekomst misschien wel heel veel mensen. En bij de restembryo’s zien de onderzoekers het probleem niet helemaal. Of de embryo’s nou worden vernietigd of voor onderzoek worden gebruikt. Bovendien gebeurt dit onderzoek met toestemming van de ouders.
De derde manier is de meest geaccepteerde manier. Namelijk het isoleren van volwassen stamcellen uit het been merg van een mens. Het nadeel is alleen dat stamcellen niet meer de mogelijkheid hebben om zich in van alles en nog wat te ontwikkelen. Toch worden deze stamcellen al gebruikt bij de stamcellentherapie.

De Aanloop tot Stamcelonderzoek

De historie van het stamcel onderzoek begint met een studie van een vorm van zaadbalkanker, het zogenoemde teratoom. Tetaro is Grieks voor monster en de aanblik van een kankergezwel met daarin plukjes haar en een paar tanden rechtvaardigen die naam. Een teratoom is namelijk een kankergezwel met daar in een stukje ontwikkeld mens. Bijvoorbeeld een gezwel dat uit een pasgeboren baby is verwijdert met daar in een compleet mensen voetje met teentjes en botjes. In de gezwellen bleken stamcellen te zitten, dat verklaart ook de eindeloos ingewikkelde vormen die soms in deze gezwellen te zien zijn. De stamcellen kunnen uitgroeien tot verschillende soorten weefsels, die dan ontstaan in dat gezwel.
Kankeronderzoek heeft op het eerste gezicht niet veel te maken met het kweken van stamcellen voor transplantaties, muizen echter wel. Embryologisch onderzoek aan muizen leidde begin jaren tachtig tot belangrijke nieuwe inzichten. Muizenembryologen transplanteerden muizenembryo’s onder de huid van een muis. Tot hun verbazing zagen ze dat er een kankergezwel ontstond. De boodschap uit dit onderzoek was dat als je een stamcel op de verkeerde plek plaats, dus niet in het embryo waar het thuis hoort, dan ontstaat er een kankergezwel.
Uit de gezwellen die ontstonden konden onderzoekers in het laboratorium weer stamcellen kweken. Vervolgens vroegen ze zich af of het wel nodig was om eerst embryo´s onder de huis van een muis te plaatsen. De stamcelen ontstaan niet uit niets en zijn dus al aanwezig in het embryo. Zo kwam men er op om stamcellen uit het blastocyst te halen. Men bedacht dat de stamcellen zich mogelijk in het klompje cellen in de blastocyst bevonden. Dit klompje is namelijk voorbestemt om uit te groeien tot het embryo. Het bleek vrij eenvoudig om de stamcellen uit dat klompje te halen en verder te kweken.

Het Kweken

Om de ontwikkeling van stamcellen te sturen moet je ze laten geloven dat ze zich in een embryo bevinden in plaats van een plat oppervlak zoals een kweekbakje. Er moest dus een truc worden toegepast. Men kwam op de hangendedruppelmethode. Er wordt eerst een klein beetje koelvloeistof gemaakt waar in losse stamcellen rondzweven. Vervolgens worden er druppels van die vloeistof in de deksel van een kweekbakje geplaatst. In iedere druppel zitten zo´n duizend cellen. De deksel wordt omgedraaid en op het kweekbakje geplaatst. De druppelshangen en de stamcellen klitten samen en zakken naar een punt onderin de druppel. Ze hangen in de vloeistof in plaats van op een plat bakje te liggen. Uiteindelijk groeien de cellen dan uit tot een nog net met het oog zichtbaar embryoachtig bolletje. Je kunt de samenstelling van het bolletje sturen door de groeiomstandigheden aan te passen. Zenuwcellen ontstaan bijvoorbeeld makkelijker als er vitamine A in de vloeistof zit. De zenuw/ of spiercellen die in het bolletje ontstaan kunnen er uit worden genomen en verder worden gekweekt.

Eerste Toepassingen

Onderzoekers stuurde de stamcellen zo dat er hartspiercellen ontstonden. Door een speciaal speirgen ontstond er een redelijk zuivere kweek van hartspiercellen. Die hartspiercellen werden in een muis getransplanteerd en na acht weken waren de cellen in het hart terug te vinden.
Andere onderzoekers hadden zenuwcellen uit een embryo van een rat gekweekt. Deze werden geïmplanteerd in een ratten die door een doorgesneden zenuw een verlamde achterpoot hadden. De ratten die geen cellen geïmplanteerd kregen waren na een aantal weken nog steeds niet in staat om op hun achter poot te staan en sleepte die mee over de grond. De ratten met geïmplanteerde zenuwcellen waren echter wel in staat om weer op die verlamde poot te staan.
Deze veel belovende vorderingen van het onderzoek gaven hoop maar het was nog iet zeker of het ook bij de mens toe te passen was. In 1995 publiceerde de onderzoeksgroep van James Thomson een verslag van de isolatie van stamcellen uit embryo´s van resusapen. Dat resultaat, stamcellen uit een dier dat aan de mensverwant is, wekte de verwachting dat het bij de mens ook zou gaan lukken.
De therapieën voor de mens die wetenschapper nu voorzien bestaan in de eerste plaats uit het implanteren of injecteren van losse cellen, bijvoorbeeld hartspiercellen, bloedvormende cellen uit het beenmerg, zenuwcellen of insulineproducerende alvleeskliercellen. Het gaat dus om ziektes waarbij een celsoort ziek of afwezig is.
Stamcellen worden som s opgevoerd als bron voor het kweken van complete organen. Spannende beelden van vaten met daarin ronddobberende nieren en levers. Toch houd niemand dat de komende decennia voor mogelijk. Het ontwikkelingsproces van bijvoorbeeld een nier in het laboratorium nabootsen is voor alsnog onmogelijk. Een nier bestaat namelijk uit verschillende soorten cellen die samen bloedvaten, urinebuisjes en bindweefsel vormen. Alleen al het probleem om het orgaan van voedsel en zuurstof te voorzien is onoplosbaar. Een bloedsomloop en het transportkanaal voor zuurstof ontbreekt immers.
Om diezelfde reden is het kweken van cellen en weefsel in het laboratorium beperkt tot dunne laagjes huid, klompjes weefsel en korreltjes bot. Kleine structuren waarin zuurstof en voeding zelf kunnen worden opgenomen.
Een aantal Amerikaanse bedrijfjes richt zich op de ontwikkeling van stamceltherapie voor de behandeling van zenuwziektes zoals Parkinson. Momenteel worden Parkinsonpatiënten succesvol behandeld door het implanteren van stukjes hersenweefsel van geaborteerde foetussen. Stamcelonderzoekers hopen zenuwcellen te kweken en op dezelfde manier toe te passen als het foetusmateriaal. Dit is echter nog niet gelukt. Ook worden er momenteel klinische proeven gedaan met gekweekte patiënteigen beenmergcellen voor behandeling van kankerpatiënten, die na een chemokuur een verzwakt afweersysteem hebben. Het idee is om oor de behandeling beenmergcellen af te nemen, die in het laboratorium op te kweken en na behandeling met celdodende medicijnen ze weer toe te dienen. Een andere mogelijkheid van gebruik van beenmergstamcellen is het gebruik van beenmergstamcellen voor de behandeling van kinderen met ernstige aangeboren botafwijkingen. Een experiment met transplantatie met gezonde beenmergstamcellen gaf de patientjes sterkere botten. Een voorbeeld van celdonatie is een ziekhuis in Brussel transplanteren artsen alvleeskliercelen van een donor naar een suikerpatiënt. Dit is dan wel niet met stamcellen maar hier wil men wel naartoe. Het kweken van gezonde cellen en daar patiënten mee helpen.

Conclusie

Met stamceltherapie worden onderhand al patiënten geholpen en genezen maar men is er nog lang niet om op grote schaal patiënten met stamceltherapie te helpen. Maar met het transplanteren van hersenweefsel dat is gekweekt uit stamcellen uit een foetus zijn we op de goede weg. Als de weg tenminste goed is. Dat is een groot probleem rond de stamcellen, de afschuw van de maatschappij tegenover het stamcelonderzoek en het gebruik van embryo´s en foetussen. Het vernietigen van potentieel leven voor wetenschappelijk onderzoek is voor sommige mensen niet te accepteren. Maar stel nou dat men het accepteert en dat we het onderzoek vrij baan geven. Hoever zijn we dan? En hoever kunnen we komen? Die vragen werden hierboven beantwoord, net als de vraag hoe werkt het eigenlijk. Want veel mensen die het gebruik van stamcellen verafschuwen weten niet eens wat het nauw precies inhoud. Ze denken gelijk aan klonen en dat soort praktijken. Terwijl dit helemaal niet het geval is. Er wordt niet gekloond er worden cellen gekweekt die later bij een zieke patiënt worden geïmplanteerd. De embryo’s en foetussen die daarbij worden gebruikt is voor veel mensen een rede om nee te zeggen tegen het stamcelonderzoek. Maar deze embryo’s zijn restembryo’s en de foetussen zijn geaborteerd. Bij allebei de gevallen worden ze anders toch vernietigd en/of is er toestemming van de ouders. Is het dan wel rechtaardig tegenover de patiënten die er mee gered kunnen worden om nee te zeggen tegen verder onderzoek? Nee denk ik eigenlijk niet maar men moet wel weten waar men me bezig is. En niet levens blijven vernietigen en een doel achterna jagen dat toch niet te bereiken valt.
Het komt er dus op neer dat men goed onderweg is om de genezing van allerlei ziektes te vinden. Ook het verzwakt hart kan zo worden genezen, en de Parkinsonpatiënt, en de suikerzieke patiënt, enz. alle voors en tegens afgewogen slaat de balans uit ten voordele van de stamcellen en het onderzoek daarnaar. Het is dus een goed alternatief dat echter nog wat ontwikkeling nodig heeft. Maar dat hebben ze eigenlijk allemaal.

5. XENOTRANSPLANTATIE

Xenotransplantatie is een ander alternatief voor het transplanteren van een menselijk orgaan. Het draait hier om organen van dieren.

Wat is Xenotransplantatie?

Xenotransplantatie is een behandeling waarbij organen, weefsels of cellen van de ene diersoort in een andere, of in een mens worden geïmplanteerd. Ook wanneer de behandeling van patiënten met cellen of organen buiten het lichaam gebeurt, is er sprake van xenotransplantatie. ‘Xenos’ betekent vreemd en xenotransplantatie is dus letterlijk de transplantatie van vreemde organen. In het onderzoek wordt ervan uitgegaan dat varkens de belangrijkste bron van organen en weefsels voor mensen kunnen worden. Xenotransplantatie wordt ontwikkeld, omdat er een tekort is aan menselijke organen en weefsels. Dierlijke organen, weefsels en cellen zijn in principe onbeperkt voorhanden. Daarmee zou een oplossing kunnen komen voor het groeiend tekort aan donororganen en -weefsels. Ook zou xenotransplantatie, meer dan transplantatie van mens naar mens, zo gepland kunnen worden dat de patiënt nog beter op de operatie kan worden voorbereid.
Organen die in aanmerking kunnen komen zijn onder meer het hart, de nieren en volgens sommigen misschien de longen. Een varkenslever is niet geschikt om in mensen te implanteren.

Xenotransplantatie zou ook heel nieuwe behandelmethoden kunnen opleveren, in plaats van bijvoorbeeld medicijnen. Men denkt aan het inbrengen van bepaalde hersencellen van varkens in Parkinson patiënten, of cellen van de alvleesklier van varkens in suikerpatiënten. Xenotransplantatie is nog experimenteel. Afgelopen decennia zijn weliswaar op kleine schaal proeven bij mensen gedaan, maar onderzoek met mensen wordt in de meeste landen (waaronder Nederland) nu niet zonder meer toegestaan. De risico’s zijn nog te groot. Vooral het risico van infectieoverdracht baart zorgen.
Xenotransplantatie buiten het lichaam mag wel bij de mens worden onderzocht, mits aan bepaalde veiligheidsvoorschriften wordt voldaan. Er zijn plannen om in onderzoek bij patiënten met een acute en zeer ernstige leverziekte, het bloed door een soort kunstlever te leiden. In die kunstlever zitten onder andere varkenscellen die helpen het bloed te zuiveren. Dat zou een tijdelijke oplossing kunnen zijn in afwachting van een donorlever. Zoals het er nu naar uitziet, is dit de enige vorm van xenotransplantatie waarbij levend materiaal wordt gebruikt, die binnenkort in Nederland zou mogen.
Hartkleppen afkomstig van varkens worden al jarenlang met succes in patiënten geïmplanteerd. Aan varkenshartkleppen zijn niet de risico’s verbonden, die bij andere weefsels en organen wel spelen. De hartkleppen bevatten namelijk geen levend weefsel. Deze vorm van xenotransplantatie staat dan ook min of meer buiten de discussie. Bij andere bestanddelen van het varken (bijvoorbeeld hersencellen, of het hele hart) wordt juist wel levend materiaal getransplanteerd. Dit geeft problemen zoals afstoting en mogelijk overdracht van infecties.

Risico's voor mensen

Veel van de discussie over xenotransplantatie gaat over de risico’s. Wetenschappers en overheid realiseren zich dat bepaalde risico’s nog niet goed te controleren zijn. Om die reden mogen de meeste vormen van xenotransplantatie nog niet bij mensen worden uitgevoerd. Er wordt veel onderzoek naar gedaan. Om welke risico’s gaat het? Welke maatregelen zijn ertegen te nemen? In hoeverre is een zeker risico te aanvaarden?

Afstoting
In een voorgaand hoofdstuk is dit onderwerp al aan de orde gekomen maar hier wordt het nog een kort samengevat.
In het geval dat xenotransplantatie mogelijk wordt, bestaat het gevaar dat het lichaam van de patiënt het orgaan, weefsel of de cellen van het varken afstoot. Afstoting treedt op, omdat het afweersysteem van de patiënt het nieuwe bestanddeel als vreemd herkent. Het gevolg is een afweerreactie die een ontsteking en beschadiging van het nieuwe bestanddeel veroorzaakt.
Zonder toediening van afstotingsremmers, bijvoorbeeld cyclosporine, treedt afstoting ook op na transplantatie van mens naar mens. De afstoting van een varkensbestanddeel verloopt echter anders. Wetenschappers doen hier onderzoek naar om de afstoting na xenotransplantatie vervolgens gericht tegen te kunnen gaan. Voor de xenotransplantatie van organen moet het varken genetisch gemodificeerd worden, zodat het afweersysteem van de mens de varkensorganen minder als vreemd zal ervaren. Voor xenotransplantatie van cellen of weefsels is dit misschien niet nodig. Toch zullen in alle gevallen medicijnen nodig zijn om afstoting te voorkomen. De huidige afstotingsremmers bij transplantatie van mens naar mens zijn daarvoor echter niet toereikend.
De afstoting van cellen of weefsels van varkens verloopt anders dan van organen. De verwachting is daarom dat deze eerder getransplanteerd kunnen worden. Hoe lang dat gaat duren blijft nog onzeker.

Infecties
Het meest ongrijpbare risico is de mogelijke infectie van mensen met ziekteverwekkers van het varken. Net als bij de gangbare transplantatie van mens naar mens, bestaat het gevaar dat virussen, schimmels of bacteriën meeliften met het getransplanteerde varkensbestanddeel. Daarbij komt dat de patiënt medicijnen krijgt toegediend om afstoting te voorkomen, waardoor zijn afweer tegen infecties wordt onderdrukt.
Nu kan men varkens die zijn bestemd voor xenotransplantatie, onder speciale omstandigheden fokken en huisvesten, zodat zij vrij zijn van de bekende ziektekiemen. ‘Specified pathogen free’, ofwel SPF wordt dit genoemd. Het risico dat onbekende ziektekiemen een infectie in de patiënt veroorzaken, is hierdoor echter niet uit te sluiten. Ook zijn er virussen, de zogenaamde endogene retrovirussen, die op deze manier niet te verwijderen zijn. Zij houden zich namelijk schuil in het erfelijke materiaal, DNA, van alle varkens.
Endogene retrovirussen zijn voor het varken onschadelijk, maar zouden de patiënt kunnen infecteren. Ook vreest men dat zo een nieuwe besmettelijke ziekte kan ontstaan. In het ergste geval ontstaat er een gemakkelijk overdraagbare ziekte, die pas jaren na infectie ziekteverschijnselen geeft en zich daardoor ongemerkt heeft kunnen verspreiden.
Vanwege het risico dat onbekende ziekten zich verspreiden, zal de patiënt na de operatie enige tijd in afzondering moeten verkeren en zich daarna blijvend moeten laten controleren op infectieziekten. Ook wordt er wel aan gedacht om de patiënt bepaalde leefregels in acht te laten nemen, zoals ‘veilig vrijen’ en af te zien van kinderen krijgen. Directe relaties van de getransplanteerde patiënt zouden zich misschien moeten laten controleren op ziekteverschijnselen.

Conclusie

Xenotransplantatie kan is al weer een oplossing op het donortekort en al weer een alternatief op orgaantransplantaties. Maar ook deze zit nog in zijn onderzoeksfase. Dat varkens worden opgeofferd om mensenlevens te redden moeten we voor lief nemen aangezien men ze in grote getale fokt en op eet. Dierenleed als tegen argument op xenotransplantatie wordt hierdoor ernstig ontkracht. Natuurlijk zou men de leefomstandigheden van de varkens, zei het voor consumptie of xenotransplantatie onderzoek, kunnen verbeteren. Maar het onderzoek stop zetten om de varkens te redden is geen goed argument.
De risico’s daar in tegen kunnen wel doorslag gevend zijn voor het verder verloop van het onderzoek. De risico’s van infecties en afstotingsreacties kunnen het onderzoek vertragen aangezien men eerst een oplossing moet vinden op die risico’s.
Of men zijn verdere leven wil slijten met het hart of ander orgaan van een dier, lees varken, moet ieder voor zich weten maar er zijn uiteraard mensen die daar voor terug deinzen. Voorlopig mag men in Nederland alleen de hartkleppen transplanteren omdat dat dood weefsel is. Misschien verandert dat in de toekomst en mogen hier, las men er technisch aan toe is, ook harten, longen en nieren transplanteren. Als alternatief komt xenotransplantatie eigenlijk het dichts bij het origineel. Het enige verschil is dat het geen menselijk hart is dat je geïmplanteerd krijgt maar een dierlijk hart en als je daar geen bezwaar tegen hebt is dit, mits verder ontwikkeld, een erg goed alternatief.

6. EINDCONCLUSIE

En dan nu het belangrijkste van heel het werkstuk, nu moeten we concluderen welk van de technieken de beste manier is om een falend hart te genezen of zelfs te vervangen. Eerst zullen we nog even per onderdeel de feiten en de voor- en nadelen op een rijtje zetten:

Transplantatie
Zoals we dus al weten werden de eerste succesvolle harttransplantaties al eind jaren 60 gerealiseerd. We kunnen zeker wel concluderen dat transplantatie een goede manier is om het hart te vervangen, dit gezien de relatief gezien (vergeleken met de alternatieven) goede resultaten. Maar er zijn altijd nog een paar problemen die er opduiken. Het grootste probleem is toch wel het tekort aan orgaandonoren. Dit probleem is ook erg moeilijk op te lossen omdat de eisen waaraan de donor moet voldoen, zoals we al weten, erg hoog zijn. En verder kunnen de resultaten natuurlijk nog altijd beter. Het streven is uiteraard om de mens na een transplantatie net zo goed, en lang te laten leven als een gewoon mens. En dit is bij transplantatie nog niet in zicht.

Kunstharten
Bij de steun en kunstharten is men goed op weg maar heeft men nog een lange weg voor zich liggen. Dit is misschien een van de beste alternatieven van een harttransplantatie maar dan moeten er nog een hoop problemen de wereld uit geholpen worden. Bijvoorbeeld de afstotings- en stollingsreactie van respectievelijk het lichaam en het bloed. De kwaliteit van leven verbetert per operatie maar is nog lang niet waar we wezen moeten. Maar in de toekomst zou dit de oplossing kunnen worden, waarschijnlijk in combinatie met stamceltherapie.

Stamcellen
De stamceltherapie staat nog in zijn kinderschoenen maar er worden al klinische proeven met patiënten gedaan, en met succes. De Parkinson patiënten tonen vooruitgang en de ratten met verlamde achterpootjes kunnen weer op hun achterpoten gaan staan. De potentie is er dus wel alleen is de mensheid nog niet zover. maar in theorie zijn er met dit onderzoek in de toekomst ziektes te genezen die men nu voor ongeneeslijk houd. Zo ook verzwakte harten en aangetaste nieren. Met behulp van de stamcellen zouden de zieke en/of verzwakte organen kunnen herstellen wat een transplantatie overbodig zou maken. De stamceltherapie kan zeer zeker ook in combinatie met andere alternatieven worden gebruikt, zelfs met het origineel. Na de transplantatie van het varkenshart, het donorharten en misschien het kunsthart in mindere mate, kan het desbetreffende hart met behulp van stamcellen sneller genezen.

Xenotransplantatie
Dit alternatief is er een die, net als de meeste andere, er nog lang niet aan toe is om op grote schaal te gaan toepassen. Maar wel eentje die het dichts bij het origineel komt, een hart van varken dat genetisch gemanipuleerd is verschilt in theorie niet zo heel veel van een menselijk hart. Als het transplanteren van menselijke donorharten zonder enig probleem verloopt maar er nog wel een tekort is aan deze donorharten dan zouden de varkensharten het gat kunnen opvullen. De wachtlijsten verdwijnen en de levensduur van de mens wordt verlengt. De techniek kan er in de toekomst zijn en de varkens hebben we al genoeg. Zo is dit alternatief, als je de morele en ethische bezwaren opzei zet, eentje die werkelijkheid kan worden. Wellicht in combinatie met stamceltherapie.

Hier volgt het echte antwoord op de hoofdvraag: “Wat is de beste techniek om een falend hart te genezen, of zelfs te vervangen?”
Het is erg moeilijk om deze conclusie te trekken, omdat het erg relatief is per geval. We denken dat de stamcel therapie het dichtste in de buurt komt voor de beste techniek om een ziek hart met cardiomyophatie te genezen. Hier zitten alleen nog wel wat ethische bezwaren aan vast, omdat voor de therapie de stamcellen van een foetus nodig zijn. De stamcellen uit het beenmerg zijn nog niet alom vertegenwoordigt in het onderzoek. Een schrale troost is, dat deze foetussen meestal geaborteerd zijn. Een andere factor die deze techniek benadeeld, is dat de therapie maar op een bepaald vlak toegepast kan worden.
De beste techniek om een hart te vervangen, is gezien de resultaten toch wel de transplantatie. Maar het grootte nadeel hiervan is dus het tekort en de lange wachtlijsten die dat tekort met zich meebrengt. Verder zijn er nog een aantal mensen die tegen orgaantransplantatie zijn, omdat ze vinden dat je niet zomaar aan een mens mag knutselen, en dat je een mens niet als een robot moet zijn dat uit verschillende onderdelen bestaat. Het plaatsen van een nieuw hart bij een mens, roept bij veel mensen ook wel rare gevoelens op, omdat veel mensen denken dat je gevoel en je ziel niet alleen in je hersenen zitten, maar ook in je hart en misschien wel de rest van je lichaam.

In de toekomst zal één van de andere technieken denken we uitkomst bieden voor het vervangen van het hart. De techniek die volgens ons de meeste potentie heeft om later een hart te vervangen is het plaatsen van een kunsthart. Hier zijn namelijk veel minder ethische bezwaren aan verbonden, en als er een goed materiaal gevonden wordt, die geen afstotingsreactie opwekt, en als de mechanische werking helemaal in orde is, kan iemand met een kunsthart denken we nog heel lang leven. Misschien wel net zo lang als, wanneer hij een gezond hart had gehad. De afstotingsreactie is namelijk de grootste factor die het leven van de patiënt na de transplantatie verkort. Zonder afstotingsreactie zijn er ook geen medicijnen nodig die het afweersysteem onderdrukken, waardoor de kans op infecties veel kleiner wordt en de overlevingskansen zullen stijgen.
Medisch gezien zou xenotransplantatie misschien wel een goede oplossing zijn voor in de toekomst, maar de techniek is nu nog niet ver genoeg ontwikkeld. De wetenschappers zijn er nog niet in geslaagd om de varkens zo genetisch te manipuleren, dat de afweerreactie sterk verminderd. Nu is de afweerreactie veel te heftig om te overleven. En het risico dat er ernstige virussen ontstaan door mutaties, wil men ook niet nemen. Verder zijn de ethische bezwaren ook zeer groot. Varkens slachten te behoeve van de mens doen we al voor consumptie, dus waarom niet voor een hart, maar de genetische manipulatie roept de meeste bezwaren op. Je kunt gewoon niet zomaar aan de genetische samenstellen van een dier knoeien, vinden de meest mensen.

Nou goed, wij hopen zelf dat het kunsthart zich zodanig ontwikkeld, dat het net zo goed functioneert als een gezond hart. Er zouden hiermee veel mensen geholpen kunnen worden.

NAWOORD

Zo het zit erop, we hebben een erg leuke tijd gehad tijdens het maken van dit werkstuk. We hebben ons altijd al geïnteresseerd in de medische wetenschap, en wie weet dat dit later wel ons werk wordt. We hebben in ieder geval ons eerste stapje gezet in de medische wereld. Het hele werkproces is eigenlijk wel soepel verlopen, misschien dat we iets efficiënter hadden kunnen werken, we hebben erg lang naar geschikte informatie gezocht en we hebben lang moeten nadenken over onze hoofdvraag en de afbakening van ons onderzoeksgebied, maar dat is nou eenmaal moeilijk te doen, bij zo een ongelooflijk breed onderwerp. Verder hadden we nog een klein beetje moeite met de afronding, en het trekken van onze conclusies. Maar uiteindelijk zijn we erg tevreden over ons werkstuk.
Misschien is het nog leuk om te weten hoe wij tegenover orgaantransplantatie staan. We hebben in de loop van deze twee weken, een heel helder beeld gekregen van wat het nou precies inhoud. En allebei zijn we er nog meer van overtuigd geraakt dat we onszelf als donor willen inschrijven. Het is toch een goed gevoel om te weten dat je na je dood misschien wel van vier of vijf mensen het leven kan redden!

BRONVERMELDING

Literatuur:

- 94 vragen over orgaantransplantatie, W. Bavinck. Uitgeverij de Tijdstroom, 2001
- De jacht op organen, Mark Dowie Uitgeverij De Balie, 1989
- Zo Goed Als Nieuw!, Rathenau Instituut Uitgeverij Boom

Internet:

www.transplantkrant.nl
www.transplantatiestichting.nl
www.nrc.nl/W2/Lab/Profiel/Orgaandonatie
www.donorregister.nl
www.thoratec.com
www.texasheartinstitute.org
wwwhome.cs.utwente.nl