DIE ELEKTROKARDIOGRAPHIE. Die Geschichte der modernen Herzmedizin beginnt mit dem Elektrokardiogramm, mit dem sich erstmals am unversehrten Menschen von der Körperoberfläche her die Herzaktion sichtbar machen liess. Die ersten Geräte zur Aufzeichnung der Stromkurven des Herzens waren allerdings extrem störanfällig, geringste Erschütterungen machten die Kurven unbrauchbar. Um die Jahrhundertwende suchte daher der holländische Physiologe Willem Einthoven nach einer besseren Technik und fand die Lösung in dem von dem Ingenieur Ader 1887 konstruierten Telegraphenempfänger. In sechsjähriger Arbeit entwickelte Einthoven daraus einen Elektrokardiographen und hatte am Ende ein Ungetüm von «High-Tech»-Maschine vor sich. Mit allen Hilfsaggregaten wog die Apparatur 270 Kilogramm, benötigte Platz in zwei Räumen und wurde von fünf Assistenten bedient. Der Patient sass während der Aufzeichnung auf einem Stuhl, Hände und Füsse in grosse Behälter mit Salzlösung getaucht.
Systematische Untersuchungen machten Einthoven klar, dass das Elektrokardiogramm, abgekürzt EKG, für die Diagnose von Herzkrankheiten nutzbar war, und er suchte die Zusammenarbeit mit Klinikern. Da der Elektrokardiograph nicht transportiert werden konnte, wurde eine Kabelverbindung von Einthovens Institut zum Universitätsspital Leiden gelegt. Der Physiologe verblüffte die Spitalärzte mit treffenden «Ferndiagnosen», worauf die Ärzte Gefahr für ihr Expertentum witterten und die Leitungen abschalteten. Die Elektrokardiographie blieb für die Ärzte noch bis Mitte der zwanziger Jahre eine eher esoterische Diagnosemethode, eine Mischung aus Präzision und Phantasie. Anders als Röntgen, der sechs Jahre nach Entdeckung der Strahlen, die seinen Namen tragen, preisgekrönt wurde, wartete Einthoven 21 Jahre lang auf den Nobelpreis.
Der Durchbruch kam mit der Erkenntnis, dass mit dem EKG nicht nur Rhythmusstörungen, sondern auch ein Herzinfarkt diagnostiziert werden konnte. Nun wurden kleinere, schliesslich sogar tragbare Geräte entwickelt; ihre Bedienung erforderte statt der Talente des Experimentators nur noch die Fertigkeit, einen Netzschalter zu betätigen. Obwohl Kenner der Methode vor der Gefahr von Fehlinterpretationen warnten, wurde ein EKG von den Ärzten nun gern und oft angefertigt. Sie hatten dafür allerdings gute Gründe, war es doch - und das ist es bis heute - konkurrenzlos bei der Analyse von Herzrhythmusstörungen; es ist die wichtigste Methode zur Beurteilung der Lage und Ausdehnung eines Herzinfarktes, und es ist Spiegel bedeutsamer Veränderungen von Struktur und Funktion des Herzens im Verlauf von Herzkrankheiten.
DIE ECHOKARDIOGRAPHIE. Eine ähnliche Entwicklung wie die Elektrokardiographie machte Mitte des Jahrhunderts eine andere Untersuchungsmethode durch, die Echokardiographie. Auch hier fand sich die technische Lösung auf einem von der Medizin entfernten Gebiet.
Der schwedische Kardiologe Inge Edler hatte Anfang der fünfziger Jahre nach einer unblutigen Methode gesucht, mit der Krankheiten der Herzklappen zuverlässig entdeckt werden konnten. Im Kasino von Lund traf der Arzt zufällig auf den Physiker C. Hellmuth Hertz. Dessen Vater arbeitete auf einer Schiffswerft, wo er mit Hilfe eines Echolotes Schweissnähte auf Schlackeneinschlüsse prüfte. Hertz glaubte, mit dieser Technik auch Edlers Problem lösen zu können. Aus einer geliehenen Echolotmaschine entwickelten die beiden Forscher den Echokardiographen. Mit seiner Hilfe konnten zunächst nur Krankheiten der Mitralklappe erkannt werden, was aber nicht wenig war, konnte damit doch der Erfolg der Klappenoperation, die damals gerade aufkam, besser als bisher vorhergesagt werden.
Wieder hielt sich die Begeisterung der Kliniker in Grenzen: «Das Verfahren hat sich nicht allgemein durchgesetzt, weil erstens die Anwendung praktisch ausschliesslich auf die Diagnose von Mitralfehlern beschränkt ist; weil zweitens die Aussagefähigkeit die anderer Verfahren nicht übersteigt und dabei drittens das Gerät sehr kostspielig ist», las man noch 1969. Die Industrie scheute angesichts solcher Urteile grössere Investitionen. Nach und nach wiesen Forscher aber nach, dass auch andere Herzkrankheiten mit Hilfe der Echokardiographie erkannt werden konnten. Als es schliesslich gelang, mit leistungsfähigen Geräten auf unblutige und wiederholbare Weise zweidimensionale Bilder des schlagenden Herzens zu erzeugen, erlagen auch skeptische Ärzte der Faszination der bewegten Bilder.
INVASIVE KARDIOLOGIE. Die Unfähigkeit, ihre Anwendungsvielfalt vorauszusehen, wurde auch für eine dritte Methode beinahe zum Verhängnis. In einem kleinen Krankenhaus bei Berlin machte der frisch approbierte Arzt Werner Forssmann einen Selbstversuch, den ihm sein Chef ausdrücklich verboten hatte. Forssmann wollte einen Schlauch über eine Vene ins rechte Herz vorschieben. Niemand hatte das bisher gewagt, da niemand wusste, ob mit dem Schlauch nicht lebensgefährliches Kammerflimmern ausgelöst würde. Unter bühnenreifen Umständen öffnete Forssmann sich selbst eine Armvene und schob einen Blasenkatheter in sein Herz. Forssmann hatte Glück. Der 65 cm lange Katheter reichte nur bis zum rechten Vorhof; undenkbar, was geschehen wäre, hätte er die Herzkammer erreicht.
1929 veröffentlichte Forssmann einen Bericht in einer Fachzeitschrift, und sein nachsichtiger Chef besorgte ihm eine Assistentenstelle bei Sauerbruch in der Charité in Berlin. Als Forssmann zum Geheimrat befohlen wurde, stand diesem Zornesröte im Gesicht. Auf dem Schreibtisch lag ein sensationell aufgemachter Bericht, den ein Boulevardblatt ohne Forssmanns Wissen gedruckt hatte. Sauerbruch empfahl dem jungen Arzt, mit der Sondierung des Herzens zum Zirkus zu gehen, und setzte ihn auf die Strasse.
Forssmanns Ziel war es, Medikamente direkt ins Herz von Patienten einzubringen. Nach dem Hinauswurf war er gezwungen, mit Hunden zu experimentieren. Er erprobte die Darstellung der Herzhöhlen mittels Injektion von Röntgenkontrastmitteln. Diese Technik fand Nachahmer im Ausland und sicherte das Überleben der Methode. Forssmann selbst konnte seine Forschungen nicht weiter finanzieren, er verdiente sein Brot als Landarzt im Schwarzwald. Mehr als zehn Jahre vergingen, bevor zwei amerikanische Forscher seine Ideen aufgriffen. Cournand und Richards entdeckten den Herzkatheter als einzigartige Methode, das Zusammenspiel von Herz und Lungen ohne störenden Eingriff zu studieren. Für ihre grundlegenden Forschungen erhielten sie - zusammen mit dem schon fast vergessenen Werner Forssmann - 1956 den Nobelpreis für Medizin.
Bis Ende der fünfziger Jahre wurden spezielle Techniken für die Katheterisierung der verschiedenen Herzhöhlen entwickelt. 1957 wurde der Untersuchungsgang komplettiert durch die direkte Darstellung der Herzkranzgefässe. Jetzt konnte der Kardiologe dem Herzchirurgen für die Operation eine präzise Landkarte aller wichtigen Strukturen des Herzens in die Hand geben.
Die Möglichkeiten des Herzkatheters waren damit aber bei weitem nicht ausgeschöpft. 1969 kam der 30jährige Andreas Grüntzig als Assistenzarzt in die Zürcher Poliklinik, wo er täglich Menschen mit «Raucherbeinen» behandelte. Manchen Patienten konnte eine Amputation erspart werden, wenn es gelang, die verstopften Schlagadern der Beine mit einem Katheter wieder zu weiten, zu «dottern», so wurde die Methode nach ihrem Erfinder, Charles Dotter, genannt.
Grüntzig war mit dem Dotter-Katheter nicht zufrieden; er suchte nach einem Weg, die verstopften Gefässe mit Hilfe eines aufblasbaren Ballons an der Katheterspitze effektiver zu weiten. 1973 hatte er in seiner Küche einen Katheter fertiggestellt, mit dem er verengte Gefässe von Beinen und Nieren behandelte. Könnte das nicht auch bei verengten Herzkranzgefässen funktionieren? Schliesslich handelte es sich um dieselbe Krankheit, um Arteriosklerose. Während der Behandlung wurde allerdings das Gefäss vom Ballon vollkommen verschlossen, jeder Blutfluss kam dabei zum Stillstand. Grüntzigs Experimente wurden von vielen Kollegen mit grösstem Unbehagen beobachtet.
Am 16. September 1977 führte Grüntzig dann bei einem 38 Jahre alten Kaufmann die erste Ballondilatation (dilatare = erweitern) eines Herzkranzgefässes durch. Der Herzchirurg Ake Senning, der Grüntzig ermutigte und unterstützte, sicherte ihm zu, zu operieren, falls etwas schiefgehen sollte. Zur Überraschung aller klagte der Patient weder über Schmerzen, noch trat das gefürchtete Kammerflimmern auf.
Die Geschichte wiederholte sich: der überglückliche Patient gab ohne Grüntzigs Wissen seine Story an ein Boulevardblatt. Die Kollegen rümpften über den Presserummel die Nase; das Klima in Zürich blieb kühl. 1980 nahm Grüntzig einen Ruf an die Emory-Universität in Atlanta, USA, an, wo in fünf Jahren über 5000 Ballondilatationen durchgeführt wurden. Ärzte aus aller Welt eilten nach Atlanta, um die neue Methode zu erlernen. Bei Grüntzigs frühem Unfalltod im Jahre 1985 war die Methode etabliert.
Unterdessen greift der Kardiologe zur Behandlung verengter und verschlossener Herzkranzgefässe neben dem Ballonkatheter auch zu schnelldrehenden Fräsen und rotierenden Messern. Um die Gefässe daran zu hindern, sich wieder zu schliessen, zieht man aufspreizbare Gefässwandstützen, Stents genannt, ein.
DIE WIEDERBELEBUNG. Die abwertende Haltung gegenüber neuen Techniken nahm mitunter aggressive Züge an. Diese bittere Erfahrung hatte Anfang der dreissiger Jahre der New Yorker Kardiologe Alfred Hyman gemacht, als er versuchte, mit einem elektrischen Herzschrittmacher Patienten mit Herzstillstand vor dem sicheren Tod zu retten. Vierzehnmal hatte Hyman mit seinem Apparat Erfolg, doch die Zeit war noch nicht reif. Das Herz war für manche immer noch Sitz der Seele, und der Stillstand des Herzens wurde mit dem Ende des Lebens gleichgesetzt; wer hier eingriff, versündigte sich. Hyman wurde vor Gericht gezerrt, die Anklage lautete auf «frevelhafte Einmischung in die göttliche Vorsehung».
Inzwischen wagten sich die ersten Chirurgen daran, Herzfehler zu operieren. Unter anderem experimentierten sie mit der Methode der Unterkühlung, die ihnen für die komplizierten Eingriffe am offenen Herzen mehr Zeit liess, aber mit der Gefahr des Herzstillstands verbunden war. Man kam nur weiter, wenn es gelang, den Stillstand mit elektrischer Reizung von aussen zu durchbrechen. So erinnerte man sich wieder an Hymans Idee. Mit der Entwicklung des Transistors war Mitte der fünfziger Jahre dann die Technik zur Hand, die es erlaubte, die Geräte so zu verkleinern, dass sie in den menschlichen Körper eingebaut werden konnten.
Den ersten beim Menschen eingebauten Herzschrittmacher bastelte der schwedische Arzt und Ingenieur Rune Elmquist aus elektronischen Bauteilen zusammen. Eine Schuhcrèmedose half, die einfache Schaltung in Epoxidharz einzugiessen. Ake Senning - damals noch in Stockholm - implantierte 1958 das lebensrettende Wunder einem 43jährigen Patienten, der an Herzmuskelentzündung litt und der in den Tagen vor der Implantation über dreissigmal mit Faustschlägen auf das Brustbein hatte reanimiert werden müssen. Dieser erste Schrittmacher arbeitete aber nur während dreier Stunden fehlerfrei; in den folgenden 25 Jahren hatte der Patient noch zwei Dutzend weitere Implantationen zu überstehen. Heute gehört der Schrittmacher zur Standardbehandlung bei Patienten mit langsamem Puls.
Die Technik zur Behebung eines Kreislaufstillstandes wurde bald ergänzt durch den elektrischen Defibrillator für die Durchbrechung des tödlichen Kammerflimmerns. 1960 kam die Technik der externen Herzmassage bei Kreislaufstillstand hinzu, und 1962 wurde in den USA die erste kardiologische Überwachungsstation eingerichtet. Im gleichen Jahr setzte der holländische Arzt Willem Kolff, Erbauer der künstlichen Niere, die intrakardiale Ballonpumpe zur Behandlung des Kreislaufschocks ein. Die neuen Techniken der Wiederbelebung wurden aus der Liste frevelhafter Einmischung in die göttliche Vorsehung gestrichen.
DIE HERZCHIRURGIE. Tabus standen auch den ersten Schritten der Herzchirurgie im Weg. Theodor Billroth, der Doyen der deutschen Chirurgie seiner Zeit, drohte Ende des vorigen Jahrhunderts mit dem Entzug der Standesehre: «Chirurgen, die den Versuch machen, am Herzen zu operieren, können nicht mehr auf den Respekt der Kollegen hoffen», schrieb er. Ein anderer Chirurg blamierte sich 1896 mit der Prognose: «Die Herzchirurgie hat vermutlich die Grenze erreicht, welche die Natur aller Chirurgie gesetzt hat. Keine neue Methode, keine neue Entdeckung kann die natürlichen Schwierigkeiten überwinden, die eine Herzwunde bietet.» Nur Monate später jedoch verschloss Ludwig Rehn in Frankfurt erfolgreich die erste Herzwunde. Auf eine Herzchirurgie, die diesen Namen verdiente, musste die Menschheit allerdings noch fünfzig Jahre lang warten.
Anfang 1945 meldeten die Zeitungen eine Sensation. Die Story enthielt alles, was geeignet war, die Herzen der Leser zu ergreifen: todgeweihte Babys, ein mutiger Chirurg und eine fürsorgliche Ärztin waren ihre Helden. Die Meldung kam aus Baltimore, wo zum erstenmal ein «blue baby» operiert worden war. Bis zu diesem Tag hatte niemand den blausüchtigen Kindern, die an einem angeborenen Herzfehler litten, helfen können. Die Ohnmacht der Ärzte führte dazu, dass sich nur wenige mit der Behandlung solcher Kinder befassten. Eine Ausnahme war Helen Taussig, die Kinderärztin am Johns Hopkins Hospital war. Sie hatte die Idee, mit einer operativ angelegten Verbindung zwischen Körper- und Lungenschlagader die Durchblutung der Lungen von «blue babies» zu verbessern und so ihre Atemnot zu lindern.
Am 29. November 1944 folgte am Johns Hopkins Hospital der Chirurg Alfred Blalock Helen Taussigs Idee und operierte ein 15 Monate altes Mädchen, das seit Wochen unter dem Sauerstoffzelt lag. Die Operation war erfolgreich, der Verlauf stürmisch und kompliziert; das Mädchen konnte aber Ende Januar 1945 nach Hause entlassen werden. Im Februar operierte Blalock innerhalb einer Woche zwei weitere Kinder, auch diese beiden Operationen verliefen erfolgreich.
In einem beispiellosen Sturmlauf entwickelte nun die Herzchirurgie bis Mitte der fünfziger Jahre Techniken für die operative Behandlung der häufigsten angeborenen Herzfehler. Viele Eingriffe hatten zunächst nur das bescheidene Ziel, die Beschwerden der Kinder zu lindern; die nachhaltige Korrektur auch komplexer Herzfehler wurde erst mit der Herz-Lungen-Maschine möglich. 22 Jahre lang hatte der Amerikaner John Gibbon, ein Chirurg, an ihrer Entwicklung gearbeitet, bis sein Traum, die Aufgaben von Herz und Lunge zeitweise auf eine Maschine zu übertragen, Wirklichkeit wurde. Am 6. Mai 1953 setzte er die Maschine erstmals mit Erfolg am Menschen ein. Nach anfänglichem Zögern übernahmen und verbesserten andere Chirurgen die Herz-Lungen-Maschine, mit deren Hilfe Eingriffe am Herzen zur Routine wurden. Der Ersatz erkrankter Herzklappen durch künstliche Ventile und die Versorgung verstopfter Herzkranzgefässe mit Bypässen aus Venenstückchen eröffneten den Chirurgen neue Tätigkeitsfelder.
DER HERZERSATZ. Die erste Transplantation eines Herzens von Mensch zu Mensch liegt dreissig Jahre zurück. Im Dezember 1967 hatte niemand vom Kap der Guten Hoffnung erfreuliche Nachrichten erwartet; die Apartheidpolitik hatte Südafrika die Ächtung der Völker eingetragen. Um so grösser war das Erstaunen der Welt, als die Presseagenturen am 4. Dezember 1967 meldeten, im Groote?Schuur-Krankenhaus in Kapstadt sei tags zuvor der kühnste Eingriff auf dem Gebiet der Herzchirurgie - die Herztransplantation - mit Erfolg durchgeführt worden. Der Chirurg, Christiaan Barnard, hatte dort einem Lebensmittelhändler das Herz einer jungen Frau eingepflanzt. Der Patient starb allerdings schon nach 18 Tagen. Am 2. Januar 1968 führte Barnard eine weitere Herztransplantation durch. Philip Blaiberg, ein frühpensionierter Zahnarzt, erhielt das Herz eines jungen Schwarzen und überlebte länger als ein Jahr.
Mit der ersten Transplantation hatte Barnard Staudämme niedergerissen; überall auf der Welt wurden nun Herztransplantationen durchgeführt. Auch in Bombay, São Paulo, Valparaiso, Buenos Aires und Sapporo beeilte man sich, mit Herztransplantationen Fortschrittlichkeit zu beweisen. Bis Oktober 1968 bekamen weltweit 66 Patienten ein neues Herz. Schon im folgenden Jahr trat aber Ernüchterung ein, denn nur jeder fünfte Patient war noch am Leben. Zu oft stiess der Körper das fremde Organ ab; wirksame Medikamente zur Behandlung standen nicht zur Verfügung. Die Zahl der Herztransplantationen ging drastisch zurück. Die Zeit war noch nicht reif. Neben der Abstossungsreaktion machte ein zweites Problem Patienten und Ärzten zu schaffen: der Mangel an geeigneten Spenderherzen. Es blieb reiner Zufall, wenn in der kurzen Zeit, die einem Patienten mit irreparablem Herzschaden blieb, ein geeignetes Spenderherz gefunden wurde.
Sollte das künstliche Herz eine Möglichkeit sein, diese Probleme zu umgehen? Viele Chirurgen waren Ende der sechziger Jahre davon überzeugt, schliesslich hatte soeben der erste Mensch den Mond betreten. Sollte bei solchem technischen Fortschritt nicht auch ein implantierbares Kunstherz möglich sein? Hatte nicht der elektrische Herzschrittmacher sich schon ein Jahrzehnt lang bewährt? Wurden nicht bereits überall auf der Welt defekte Herzklappen durch künstliche Ventile ersetzt? Und standen nicht in den Operationssälen erprobte Herz-Lungen-Maschinen?
Für ein Projekt wie die Entwicklung eines künstlichen Herzens brauchte man Geld, viel Geld. Der texanische Herzchirurg Michael E. DeBakey schaffte es, die Interessen von Politikern und Behörden zu bündeln. Die Nasa hoffte nach Abschluss des Apollo-Programms auf Anschlussprojekte für ihre Ingenieure, die Atomenergiebehörde sah eine Möglichkeit, mit atomar getriebenen Kunstherzen das Image der Kernenergie zu heben, und die herzkranken Politiker dachten an ihre Zukunft. So kommen Regierungsprogramme zustande. Das Artificial Heart Program wurde mit 40 Millionen Dollar über vier Jahre ausgestattet; Ziel war die Entwicklung eines komplett implantierbaren Kunstherzens bis 1970.
Bereits 1966 war ein teilweise implantierbares Kunstherz einsatzbereit, die Erfahrungen bei Patienten waren jedoch entmutigend, DeBakey verlangte von seinen Ingenieuren weitere Tierversuche. Unterdessen wechselte einer der führenden Männer aus seiner Mannschaft, Domingo Liotta, nach Houston in das Team des mit DeBakey in inniger Feindschaft verbundenen Chirurgen Denton Cooley und fertigte für diesen, ohne den ahnungslosen DeBakey zu informieren, drei Exemplare des Kunstherzens an. Nachdem der ehrgeizige Cooley am 12. Juni 1968 einem Menschen ein Schafsherz eingepflanzt und eine stürmische Abstossung zum Tod des Patienten geführt hatte, setzte er am 4. April 1969 ohne Genehmigung der zuständigen Behörden einem Patienten ein Kunstherz ein. Es erhielt diesen am Leben, bis er zweieinhalb Tage später das Herz einer jungen Frau bekam. Der Patient starb jedoch nach 32 Stunden an einer nicht beherrschbaren Lungenentzündung. Die Gelder flossen nun spärlicher, und das Kunstherz kehrte wieder in die Labors zurück.
Unterdessen arbeitete in Cleveland der Holländer Willem Kolff, unterstützt von seinem Mitarbeiter Jarvik, unverdrossen an seinem Kunstherz weiter. Am 1. Dezember 1982 pflanzte der Chirurg deVries deren bestes Modell, Jarvik-7 genannt, dem pensionierten Zahnarzt Barney Clark ein, der nach 112 Tagen starb. Der zweite Patient überlebte 620 Tage, heimgesucht von drei Schlaganfällen, denen Sprache und Bewegungsfähigkeit zum Opfer fielen. Rasch wurde deutlich, dass das Kunstherz noch keine ausgereifte Lösung bot. Im Januar 1990 zog die US-Gesundheitsbehörde ihre Genehmigung für den Einbau von Jarvik-7 zurück. Bis heute kommen verbesserte Pumpen, deren Energieversorgung und Hilfsaggregate noch ausserhalb des Körpers verbleiben, nur als Überbrückung zum Einsatz. Sie helfen Schwerstkranken, die Zeit zu überstehen, bis für sie ein menschliches Spenderherz gefunden ist.
Für die Herztransplantation brachte ein neues Medikament zur Bekämpfung der Abstossungsreaktion die Wende; die bei Sandoz entdeckte Substanz Cyclosporin A wurde 1980 mit Erfolg eingesetzt. Die Überlebensraten stiegen, nun nahm man auf der ganzen Welt wieder Herztransplantationen vor. Am 17. November 1986 strich die amerikanische Gesundheitsbehörde den Eingriff von der Liste experimenteller Behandlungen. Bis heute wurden weltweit an 257 Zentren mehr als 30 000 Herztransplantationen durchgeführt. Wegen des Mangels an Spenderorganen hat die Zahl der Herztransplantationen seit 1990 bei weltweit rund 3000 Eingriffen pro Jahr stagniert. Mittlerweile überleben vier von fünf Empfängern das erste Jahr, zwei von drei sind auch fünf Jahre nach der Herztransplantation noch am Leben, und jeder zweite Träger eines fremden Herzens kann auf zehn Jahre geschenktes Leben zurückblicken.
Risiken bleiben: die lebenslang erforderliche Unterdrückung des Immunsystems hat nicht selten Infektionen, Gefässverschlüsse und Tumoren zur Folge. Es wird daher versucht, genetisch veränderte, sogenannte transgene Schweine zu züchten, deren Organe vom menschlichen Immunsystem als körpereigen angenommen werden. Es ist wohl noch ein weiter Weg, bis die Forscher am Ziel sind; man kann aber darauf wetten, dass solche Herzen implantiert werden, bevor wesentliche Probleme dieser neuen Therapieform gelöst sind.
DIE MEDIKAMENTE. Die Erfolge der High-Tech-Medizin waren nicht denkbar ohne die weniger spektakuläre, aber ebenso wichtige Entwicklung neuer Arzneien. Bis zur Mitte des Jahrhunderts bestand der Arzneienschatz der Herzmedizin aus Medikamenten, bei deren Entdeckung der Zufall und ein wachsamer Forscher Pate gestanden hatten. 1775 entdeckte der englische Arzt und Chemiker William Withering im Rezept eines Kräuterweibes den Fingerhut, die Digitalissubstanz, als herzstärkende Droge. 1874 zeigte McLagan, dass Weidenrinde Schmerzen lindert; als Aspirin schützt der gerinnungshemmende Wirkstoff heute zahllose Menschen vor einem Herzinfarkt. Der Sprengstoff Nitroglyzerin wird seit 1879 zur Behandlung von Herzenge - Angina pectoris - verordnet; auf seine Tauglichkeit als gefässerweiternde Substanz stiess man durch ein Missverständnis. Die Behandlung seiner Malaria mit Chinarinde heilte 1912 einen Kaufmann unerwartet von seinen Herzrhythmusstörungen. 1915 entdeckte der Medizinstudent McLean das gerinnungshemmende Heparin, er hatte eigentlich nach einem ganz anderen Stoff gesucht.
Ganz anders verlief nach Mitte des Jahrhunderts die gezielte Entwicklung neuer Medikamente. Dazu nur zwei Beispiele. Seit Ende des 19. Jahrhunderts war bekannt, dass ein natürlicher Botenstoff aus der Nebenniere den Blutdruck steigert. 1904 wurde das Hormon in reiner Form synthetisiert und Adrenalin genannt. Im gleichen Jahr wurde die Vermutung aufgestellt, dass ähnliche Substanzen auch im sympathischen Nervensystem des Körpers gebildet werden. In Tierexperimenten konnte der deutsche Physiologe und Pharmakologe Otto Loewi 1921 diese Vermutung bestätigen. Aber es gab eine Überraschung: Es schien mindestens zwei verschiedene Botenstoffe zu geben, da verschiedene Organe auf eine Nervenreizung unterschiedlich reagierten. Die Konfusion wurde verstärkt durch die Behauptung des Pharmakologen Raymond F. Ahlquist, nicht zwei Botenstoffe, sondern zwei Signalempfänger in der Zelle seien für die unterschiedliche Reaktion der Organe verantwortlich. Die beiden «Rezeptoren» wurden mit Alpha und Beta bezeichnet. Ahlquist behielt recht. 1948 zeigte der schwedische Arzt von Euler, dass in den Nervenenden des Sympathikus nur eine Substanz, das dem Adrenalin verwandte Noradrenalin, gebildet wird.
Botenstoff und Rezeptor passten aufeinander wie der Schlüssel ins Schloss. Gab es einen anderen Schlüssel, der das Schloss versperrte? Liessen sich damit vielleicht medizinisch unerwünschte Reaktionen eines kranken Herzens auf Stressreize, die von Adrenalin und Noradrenalin vermittelt werden, verhindern? 1958 begannen Mitarbeiter des englischen Arzneimittelherstellers ICI auf der gesicherten Basis bisheriger Erkenntnisse mit der systematischen Suche nach einem Stoff, der Beta-Rezeptoren blockieren kann. In sechs Jahren stellten sie mehr als 45 000 verschiedene Verbindungen im Reagenzglas her. Erst der Stoff Nr. 45 520 bestand alle Tests: der erste Betablocker war gefunden. Das Mittel bremst die Wirkung von Adrenalin, der Blutdruck sinkt, der Pulsschlag wird langsam. Betablocker eroberten rasch ihren Platz in der Behandlung von Angina pectoris und von Bluthochdruck.
Der Leiter der Forschergruppe bei ICI, J. W. Black, erkannte, dass die Idee vom blockierten Rezeptor auch auf andere Organe übertragbar war. Er entdeckte in der Schleimhaut des Magens Rezeptoren für einen anderen Botenstoff, das Histamin, das bei der Entstehung von Magengeschwüren eine bedeutsame Rolle spielt. 1975 fanden Black und seine Mitarbeiter ein Medikament, mit dem sich der Histamin-Rezeptor der Magenschleimhaut blockieren liess.
Die systematische Grundlagenforschung über das System von Balance und Gegenbalance in der Regulation der Blutdruckes ging weiter. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse versetzten die Forscher in die Lage, gezielt nach Stoffen, die spezifische Schritte im Signalsystem blockieren, zu suchen. Und wieder kam Hilfe aus einer unerwarteten Quelle: der gesuchte Hemmstoff wurde eher beiläufig beim Studium von Schlangengift entdeckt. Das neue Medikament, ACE-Hemmer genannt, trug in jüngster Zeit zu einer erheblichen Senkung der Sterblichkeit an Bluthochdruck und seinen Folgen bei. Trotz aller wissenschaftlichen Systematik bei der Suche nach neuen Medikamenten bleibt jede Entwicklung eine spannende Geschichte für sich.
Hermann Mannebach, Kardiologe, ist Oberarzt am Herzzentrum Nordrhein-Westfalen in Bad Oeynhausen. Unter anderem hat er das Buch «Hundert Jahre Herzgeschichte» (Springer-Verlag, 1988) verfasst.