Timing of Redox Imbalances in Cardiac Surgery.
Pooth J-S, Böhmerle T, Krawczyk K et al.
European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 2026, 68(4)
DOI:10.1093/ejcts/ezag134
Die Rolle und der negative Einfluss hochreaktiver Sauerstoffmoleküle (reactive oxygen species = ROS) während kardialer Eingriffe, besonders unter Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses, sind seit Jahren Gegenstand der Forschung [1]. Die vorliegende empirische Studie befasst sich mit dem Ansatz, inwieweit eine direkte Messung reaktiver Sauerstoffmoleküle (ROS) im Zeitrahmen einer Herzoperation möglich ist und ob dem schädlichen Einfluss der ROS mittels Vitamin-C-Gabe entgegengewirkt werden kann. 37 Patienten mit völlig unterschiedlichem Operationsspektrum (CABG, Herzklappen, Aortenchirurgie, LVAD-Implantationen etc.) wurden einer Kontrollgruppe von 38 gesunden Personen gegenübergestellt und zu vier Messzeitpunkten prä-, peri- und postoperativ die Konzentration von ROS mittels Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (EPR) ermittelt. Weiterhin wurden die Konzentrationen der Spurenelemente Zink und Selen, der Vitamine A, C und E sowie des Coenzyms Q10 als wichtiger Faktor der mitochondrialen ATP-Synthese erhoben. Innerhalb der Operationskohorte wurden weiterhin zwei Subgruppen erstellt. 22 Patienten erhielten intraoperativ eine Vitamin-C-Gabe, während bei 15 Probanden darauf verzichtet wurde.
In den Ergebnissen zeigte sich, dass die herzchirurgische Patientengruppe bereits präoperativ signifikant erhöhte ROS-Konzentrationen im Vergleich zur Kontrollgruppe aufwies, was sich durch die komplexen Zusammenhänge von ROS und kardialen Grunderkrankungen logisch erklären lässt. Ferner zeigten sich deren oxidative Reserven anhand der erhobenen Parameter im Verlauf der Operation deutlich eingeschränkt. Einen positiven Einfluss zeigte die Applikation von
Vitamin-C in der Interventionsgruppe, deren ROS-Werte durchgehend niedriger als in der Vergleichsgruppe waren. Statistisch signifikant fiel dieser Unterschied am ersten postoperativen Tag (T3) auf. Offen bleibt die Frage, warum auf eine solch heterogene Patientenkohorte zurückgegriffen wurde. Die Autoren benennen jedoch diese Limitation korrekt in der Diskussion, genau wie eine fehlende Randomisierung bei der Vitamin-C-Substitution.
Diese explorative Studie konnte zeigen, dass eine direkte Messung und Quantifizierung von ROS als Marker des multifaktoriell bedingten oxidativen Stresses machbar ist. Dies ist insofern von Bedeutung, als dass die hochreaktiven Moleküle schnellen Zerfallsprozessen unterliegen und daher bisher zumeist auf Surrogat-Marker zurückgegriffen wurde. Erst die Messmethode mittels EPR machte die direkte intraoperative Analyse möglich. Da hierzu die Datenlage noch begrenzt ist, liefern die Autoren mit der vorliegenden Studie wichtige Referenzwerte und Ansätze für die künftige Forschung. Weiterhin zeigte sich der positive Einfluss von Vitamin-C-Applikationen zur Stärkung der oxidativen Reserven kardiochirurgischer Patienten.
Die Autoren geben keine Interessenkonflikte an. Der Artikel ist im übersichtlichen Kurzformat Rapid Communications des EJCTS erschienen und erfordert einen lizenzierten Zugang.
Benjamin Haupt, Berlin
Zakkar, M., Guida, G., Suleiman, M. S., & Angelini, G. D. (2015). Cardiopulmonary bypass and oxidative stress. Oxidative medicine and cellular longevity, 2015, 189863. https://doi.org/10.1155/2015/189863
The role of the perfusionist in the extracorporeal life support management: An international survey
Scoppa C, Toscano D, Costa MC, Vercaemst L, Debeuckelaere G, Antonini MV, Marchetto G, Belliato M, Lorusso R, Swol J, Mariani S
Perfusion 2026; 41(1S):39S–50S
DOI:10.1177/02676591261430620
Wie ist die Versorgung mit ECMO/ECLS im klinischen Alltag organisiert und wie verteilen sich Verantwortung, Expertise und Zuständigkeiten im multiprofessionellen ECMO/ECLS-Team? Genau dieser Frage widmet sich das internationale Survey von Scoppa et al. mit einem Fokus auf Ausbildung, Rollenverständnis und organisatorische Einbindung von Perfusionist:innen.
Die Studie basiert auf einer internationalen Online-Befragung, die über ELSO-Netzwerke, den EuroELSO-Kongress und soziale Medien verbreitet wurde. Von mehr als 800 kontaktierten Zentren gingen letztlich 178 auswertbare Datensätze in die Analyse ein. Bereits ein Blick auf die Methodik lohnt sich: Knapp zwei Drittel der Zentren stammten aus Europa und den USA, rund 65 % verfügten seit mehr als zehn Jahren über ein ECMO/ECLS-Programm. Betrachtet wurden damit überwiegend etablierte und ELSO-nahe Zentren mit
entsprechender Expertise. Gerade deshalb verdienen die Ergebnisse besondere Aufmerksamkeit und sollten bei ihrer Interpretation stets mitgedacht werden. Während sich die Angaben zu Fallzahlen bewusst auf das Vorpandemiejahr 2019 beziehen, um Verzerrungen durch die COVID-19-Pandemie auszublenden, spiegeln die Daten zur Personalstruktur die aktuelle Situation der Zentren wider.
Inhaltlich bestätigt die Studie zunächst die zentrale technische Rolle von Perfusionist:innen. In der Mehrzahl der Zentren tragen sie Verantwortung für Priming, Gerätemanagement, den Wechsel des Oxygenators und weitere technische Problemlösungen. Gleichzeitig zeigt sich ein multiprofessionelles Versorgungsmodell, in dem Aufgaben zwischen Perfusionist:innen, Pflegenden und Mediziner:innen geteilt werden („Task Sharing“). Angesichts überwiegend bestehender Rufdienstmodelle erscheint dies weniger als Ausnahme denn als klinische Realität. Besonders nachdenklich stimmen die Daten zur Ausbildung. Zwar berichten knapp 79 % der Zentren über eine supervidierte Einarbeitung durch erfahrene Kolleg:innen, gleichzeitig erhalten jedoch fast 10 % keine verpflichtende Einarbeitung. Strukturierte Kurse oder Simulationstrainings werden ebenfalls keineswegs flächendeckend eingesetzt. Noch kritischer erscheint die kontinuierliche Weiterbildung. Rund ein Drittel der Zentren bietet nach dem initialen Onboarding keine regelmäßige ECMO/ECLS-spezifische Fortbildung mehr an.
Impact of Obesity on Neurologic Outcomes in Patients Undergoing Venoarterial Extracorporeal Membrane Oxygenation
Jin Kook Kang, Jiah Kim, Haerin Chung, Andrew Kalra, Shivalika Khanduja, Zachary E. Darby, Ifeanyi D. Chinedozi, Jessica B. Briscoe, Bo Soo Kim, Glenn J.R. Whitman, Sung-Min Cho, on behalf of the HERALD Investigators
Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 2025 (39): 2369 – 2376
https://doi.org/10.1053/j.jvca.2025.05.029
Während Adipositas in der Allgemeinbevölkerung mit einem erhöhten Risiko für Schlaganfälle und neurologische Defizite assoziiert ist, ist der Einfluss auf neurologische Ergebnisse bei VA-ECMO bislang unzureichend untersucht.
Die Autoren untersuchten den Einfluss von Adipositas auf das neurologische Outcome bei erwachsenen Patienten unter venoarterieller extrakorporaler Membranoxygenierung (VA-ECMO). Hintergrund der Arbeit ist die zunehmende Anwendung der VA-ECMO bei therapierefraktärem kardiogenem Schock sowie die hohe Rate neurologischer Komplikationen und funktioneller Einschränkungen bei diesen Patienten.
Analysiert wurden 214 erwachsene VA-ECMO-Patienten zwischen 2016 und 2022 in einem einzelnen Zentrum. Die Patienten wurden anhand ihres Body-Mass-Index (BMI) in eine adipöse Gruppe (BMI ≥ 30 kg/m2; n = 104) und eine nicht-adipöse Gruppe (BMI < 30 kg/m2; n = 110) eingeteilt. Primärer Endpunkt war das neurologische Outcome bei Entlassung, bewertet mittels Modified Rankin Scale (mRS), wobei ein mRS von 0 – 3 als gutes und ein mRS von 4 – 6 als schlechtes Outcome definiert wurde. Sekundäre Endpunkte waren das Auftreten einer akuten Hirnschädigung sowie die Mortalität.
Die Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede zwischen beiden Gruppen. Ein schlechtes neurologisches Outcome trat bei 91 % der adipösen Patienten auf, verglichen mit 69 % der nicht-adipösen Patienten. Zudem war die Häufigkeit einer akuten Hirnschädigung bei adipösen Patienten signifikant höher (50 % vs. 35,5 %). Auch die Krankenhausmortalität war in der adipösen Gruppe deutlich erhöht (54 % vs. 27 %). In multivariablen Analysen erwiesen sich Adipositas (adjustierte Hazard Ratio [aHR] 1,63) und eine akute Hirnschädigung (aHR 1,41) als unabhängige Risikofaktoren für ein
schlechtes neurologisches Outcome. Darüber hinaus zeigte eine Spline-Analyse einen nahezu linearen Zusammenhang zwischen steigendem BMI und zunehmender Wahrscheinlichkeit schlechter neurologischer Ergebnisse.
Die Autoren diskutieren mehrere mögliche Mechanismen für diese Assoziation. Adipositas kann die ECMO-Kanülierung technisch erschweren, zu verzögerter Therapieeinleitung führen und die Etablierung ausreichender ECMO-Flüsse beeinträchtigen. Zudem sind adipöse Patienten häufiger von thrombotischen Komplikationen, inflammatorischen Prozessen, Muskelabbau und Mobilisationsproblemen betroffen. Diese Faktoren könnten unabhängig von einer manifesten Hirnschädigung zu schlechteren funktionellen Ergebnissen beitragen.
Die Studie adressiert eine klinisch relevante Fragestellung und verwendet mit dem mRS einen etablierten neurologischen Outcome-Parameter. Positiv hervorzuheben ist die standardisierte neurologische Überwachung aller ECMO-Patienten sowie die Adjustierung für wichtige Störfaktoren. Dennoch hat auch diese Studie bestimmte Limitationen. Die Ergebnisse sind möglicherweise nur eingeschränkt auf andere Zentren übertragbar. Für eine detaillierte Subgruppenanalyse, zum Beispiel die Unterteilung in mehrere BMI-Klassen oder Indikationen, war die Fallzahl zu klein. Trotz der multivariablen Adjustierung können weitere Faktoren einen Einfluss haben. Patienten unterschieden sich beispielsweise hinsichtlich Hypertonie, Hyperlipidämie und Schweregrad der Erkrankung.
Die Studie liefert sehr deutliche Hinweise darauf, dass Adipositas bei VA-ECMO-Patienten mit einem erhöhten Risiko für neurologische Komplikationen, ein schlechteres funktionelles Outcome und höherer Mortalität verbunden ist. Aufgrund der methodischen Einschränkungen sind jedoch größere multizentrische Studien erforderlich, um diese Zusammenhänge endgültig zu bestätigen.
Sven Maier, Freiburg
Mit Blick auf diese Ergebnisse drängt sich jedoch eine zentrale Frage auf: Wie entsteht Expertise und wie bleibt sie erhalten? Genau hier eröffnet die Arbeit ihre vielleicht spannendste Diskussion. Internationale Positionspapiere empfehlen für ECLS-Programme eine Mindestfallzahl von 30 ECMO-Fällen pro Jahr, da höhere Volumina mit besseren Outcomes assoziiert sind. Umso nachdenklicher stimmen die Survey-Daten: Selbst unter den überwiegend erfahrenen Zentren lagen 73 % der ECMO-Programme und 60,8 % der ECLS-Programme unter dieser Schwelle. Gerade in seltenen, aber potenziell lebensbedrohlichen Situationen könnte fehlende Routine zum relevanten Risikofaktor werden. Gleichzeitig beschreiben Leitlinien und Konsensuspapiere bereits multiprofessionelle Teamstrukturen, Simulationstraining und standardisierte Ausbildungswege. Die Ergebnisse werfen daher die Frage auf, ob ECMO/ECLS künftig stärker über verbindliche Kompetenzprofile, definierte Fallzahlen sowie standardisierte Qualifizierungs- und
Rezertifizierungsprozesse abgesichert werden sollte, international zunehmend unter dem Begriff „Credentialing“ diskutiert.
Besonders relevant erscheint diese Diskussion vor dem Hintergrund, dass ECMO/ECLS zunehmend auch außerhalb klassischer herzchirurgischer Strukturen Anwendung findet. Die eigentliche Stärke der Arbeit von Scoppa et al. liegt deshalb weniger in ihren Antworten als in den Fragen, die sie aufwirft. Wenn bereits erfahrene Zentren eine derart heterogene Ausbildungsrealität zeigen, stellt sich unweigerlich die Frage, wie fragmentiert die Versorgungsrealität außerhalb dieser Strukturen tatsächlich aussieht.
Jasper Heller, Bad Rothenfelde
