1 00:00:06,698 --> 00:00:08,488 Insulinpumpen verbessern das Leben 2 00:00:08,488 --> 00:00:13,438 vieler der 415 Mio. Diabetes erkrankten Menschen auf der Welt 3 00:00:13,438 --> 00:00:16,278 indem der Blutzucker überwacht und Insulin gegeben wird, 4 00:00:16,278 --> 00:00:19,978 und das ohne ständiges Fingerpiksen und Bluttesten. 5 00:00:19,988 --> 00:00:23,095 Diese kleinen Geräte bestehen aus einer Pumpe und einer Nadel, 6 00:00:23,095 --> 00:00:26,485 welche den Glucosegehalt misst, Feedback an die Pumpe gibt, 7 00:00:26,485 --> 00:00:29,985 und dann berechnet, wie viel Insulin über die Nadel abgegeben wird. 8 00:00:29,985 --> 00:00:33,595 Aber es gibt einen Haken: sie sind temporär. 9 00:00:33,595 --> 00:00:37,705 Nach einigen Tagen muss der Glucosesensor entfernt und ausgetauscht werden. 10 00:00:37,705 --> 00:00:42,595 Und nicht nur bei Gluscosemonitoren und der Insulinpumpe gibt es das Problem, 11 00:00:42,595 --> 00:00:46,275 sondern alle Körperimplantate, zu verschiedenen Zeitpunkten. 12 00:00:46,275 --> 00:00:50,985 Plastik-Knieprothesen müssen nach etwa 20 Jahren ausgetauscht werden. 13 00:00:50,985 --> 00:00:54,321 Andere Implantate, die z.B. zu kosmetischen Zwecken genutzt werden, 14 00:00:54,321 --> 00:00:57,031 erleiden das gleiche Schicksal nach etwa 10 Jahren. 15 00:00:57,031 --> 00:01:01,561 Das ist nicht nur ärgerlich: es kann auch teuer und gewagt sein. 16 00:01:01,561 --> 00:01:05,301 Dieses Ärgernis ist auf unser Immunsystem zurückzuführen. 17 00:01:05,301 --> 00:01:08,491 Geschliffen durch einige hundert Millionen Jahre der Evolution, 18 00:01:08,491 --> 00:01:10,156 sind diese Verteidigungsmechanismen 19 00:01:10,156 --> 00:01:14,366 außerordentlich gut darin geworden, Fremdkörper zu erkennen. 20 00:01:14,366 --> 00:01:15,706 Unsere Immunsysteme stolzen 21 00:01:15,706 --> 00:01:19,286 mit einer eindrucksvollen Auswahl an Werkzeugen, um anzugreifen, abzufangen, 22 00:01:19,286 --> 00:01:22,926 und zu zerstören, was ihrer Meinung nach nicht dort sein sollte. 23 00:01:22,926 --> 00:01:25,766 Die Folge der ständigen Überwachung ist, 24 00:01:25,766 --> 00:01:29,706 dass unsere Körper nützliche Implantate, wie Insulinpumpen, 25 00:01:29,706 --> 00:01:34,146 mit dem selben Argwohn behandeln wie schädliche Viren oder Bakterien. 26 00:01:34,146 --> 00:01:37,486 Sobald die Insulinpumpe in die Haut implantiert wurde, 27 00:01:37,486 --> 00:01:41,686 löst ihre Anwesenheit eine sogenannte "Fremdkörperantwort" aus. 28 00:01:41,686 --> 00:01:44,054 Dies beginnt mit frei wandernden Proteinen 29 00:01:44,054 --> 00:01:47,134 die sich an die Oberfläche des Fremdkörpers anheften. 30 00:01:47,144 --> 00:01:49,254 Jene Proteine beinhalten Antikörper, 31 00:01:49,254 --> 00:01:52,184 die das neue Objekt neutralisieren wollen 32 00:01:52,184 --> 00:01:55,624 und Signale senden, die weitere Zellen zum Einsatzort rufen, 33 00:01:55,624 --> 00:01:58,154 um den Angriff zu stärken. 34 00:01:58,154 --> 00:02:00,164 Früh einsetzende entzündungshemmde Zellen, 35 00:02:00,164 --> 00:02:02,514 wie Neutrophile und Makrophagen, 36 00:02:02,514 --> 00:02:05,014 reagieren auf den Notruf. 37 00:02:05,014 --> 00:02:08,284 Die Neutrophile setzen Granulat gefüllt mit Enzymen frei, 38 00:02:08,284 --> 00:02:12,014 die versuchen, die Oberfläche der Insulinpumpe zu zerstören. 39 00:02:12,014 --> 00:02:14,484 Makrophagen sondern auch Enzyme ab, 40 00:02:14,484 --> 00:02:16,764 zusammen mit Stickstoff Radikalen, 41 00:02:16,764 --> 00:02:21,424 die über die Zeit eine chemische Reaktion zum Abbau des Objekts hervorrufen. 42 00:02:21,424 --> 00:02:25,574 Falls es den Makrophagen nicht gelingt den Fremdkörper bald zu erledigen, 43 00:02:25,574 --> 00:02:30,874 verschmelzen sie und bilden ein Zellmasse, die "Riesenzelle" genannt wird. 44 00:02:30,874 --> 00:02:34,031 Gleichzeitig reisen Fibroblasten dorthin 45 00:02:34,031 --> 00:02:39,017 um Schichten aus dichtem Bindegewebe abzulagern. 46 00:02:39,017 --> 00:02:42,881 Diese verschließen die Nadel, welche für die Insulingabe 47 00:02:42,881 --> 00:02:45,371 und zur Bestimmung des Glukose evels gebraucht wird. 48 00:02:45,371 --> 00:02:47,755 Über die Zeit baut sich ein Gerüst auf, 49 00:02:47,755 --> 00:02:51,325 das eine Narbe um das Implantat bildet. 50 00:02:51,325 --> 00:02:54,745 Die Narbe fungiert als nahezu undurchdringliche Wand, 51 00:02:54,745 --> 00:02:57,095 die anfangen kann, wichtige Wechselwirkungen 52 00:02:57,095 --> 00:02:59,615 zwischen Körper und Implantat zu unterbinden. 53 00:02:59,615 --> 00:03:04,825 Die Vernarbung eines Schrittmachers kann die elektrische Übertragung unterbrechen, 54 00:03:04,825 --> 00:03:07,465 die entscheidend für die Funktion ist. 55 00:03:07,465 --> 00:03:11,385 Abgenutzte synthetische Kniegelenke könnten Partikel abgeben, 56 00:03:11,385 --> 00:03:15,045 die zu Entzündungen der Immunzellen um die Bruchstücke führen. 57 00:03:15,045 --> 00:03:19,887 Leider kann der Angriff des Immunsystems auch lebensbedrohlich sein. 58 00:03:19,887 --> 00:03:23,397 Dennoch finden Forscher Wege um das Immunsystem auszutricksen 59 00:03:23,397 --> 00:03:28,207 und das neue Gerät, das in das Gewebe eingeführt wird, anzunehmen. 60 00:03:28,207 --> 00:03:31,680 Wir fanden heraus, dass mit Chemikalien und Drogen umhüllte Implantate 61 00:03:31,680 --> 00:03:34,000 die Immunantwort hemmen können. 62 00:03:34,000 --> 00:03:37,987 Diese machen die Implantate praktisch unsichtbar für das Immunsystem. 63 00:03:37,987 --> 00:03:41,307 Außerdem bilden wir auch Implantate aus natürlichen Materialien, 64 00:03:41,307 --> 00:03:44,077 in Beschaffenheiten, die Gewebe nachahmen, 65 00:03:44,077 --> 00:03:46,547 damit der Körper eine mildere Reaktion einleitet 66 00:03:46,547 --> 00:03:50,747 als es für ein künstliches Implantat der Fall wäre. 67 00:03:50,747 --> 00:03:53,127 Einige medizinische Eingriffe beinhalten Implantate 68 00:03:53,127 --> 00:03:56,787 die entworfen wurden, um verlorenes oder kaputtes Gewebe zu regenerieren. 69 00:03:56,787 --> 00:04:00,641 In diesen Fällen können wir Implantate so entwerfen, dass sie Stoffe beinhalten, 70 00:04:00,641 --> 00:04:02,591 die bestimmte Signale freisetzen 71 00:04:02,591 --> 00:04:06,811 und vorsichtig die Immunreaktionen unserer Körper schneidern. 72 00:04:06,811 --> 00:04:11,021 In der Zukunft, kann uns das Arbeiten mit unserem Immunsystem helfen 73 00:04:11,021 --> 00:04:14,091 bei der Entwicklung kompletter künstliche Organe, 74 00:04:14,091 --> 00:04:16,308 total -- integrierter Prothesen, 75 00:04:16,308 --> 00:04:18,678 und selbstheilender Wundtherapien. 76 00:04:18,678 --> 00:04:22,348 Die Behandlungen werden eines Tages vielleicht die Medizin revolutionieren -- 77 00:04:22,348 --> 00:04:27,738 und verändern, für immer, die Körper in denen wir leben.