Das Gehirn nach einer Herz-Lungen-Maschine: Biomarker und Blutwerte, und was zwei davon in einer neuen Studie an Schafen zeigten

Wieder zu Hause, aber mit dem Kopf woanders

Die Operation liegt hinter Ihnen. Sie sind zu Hause, die Wunde schließt sich, und jeden Tag gehen Sie ein Stück weiter die Straße entlang. Trotzdem geht es in der Küche immer wieder schief. Sie gehen in die Küche und wissen nicht mehr, wozu Sie gekommen sind. Sie lesen denselben Absatz in der Zeitung zweimal und können noch immer nicht sagen, worum es darin ging. Der Name von jemandem aus der Nachbarschaft, ein Name, den Sie seit Jahren kennen, will nicht kommen. Ihre Familie sagt, Sie wirkten weit weg, und Sie merken es auch selbst: Das Herz war der Teil, den die Chirurgen brauchten, warum also fühlt es sich an, als wäre Ihr Kopf später nach Hause gekommen als Sie?

Diese Lücke zwischen einem Körper, der sich erholt, und einem Geist, der zurückbleibt, ist das Thema dieses Hintergrundartikels. Es geht um das Gehirn nach einer Herzoperation, um zwei Proteine, die sich im Blut messen lassen, und darum, was eine neue Tierstudie zu dem hinzufügt, was bereits bekannt war.

Sie sind nicht allein

Die Versorgung des Herzens gehört zum Leben sehr vieler Menschen. In den Niederlanden gab es laut RIVM auf der Website VZinfo im Jahr 2023 fast 52.000 Krankenhausaufnahmen wegen einer Erkrankung der Herzkranzgefäße.⁠³ Nicht jede Aufnahme endet mit einer Operation, aber die Zahl zeigt, wie alltäglich die Versorgung des Herzens ist.

Die Operation selbst dauert lange. Für eine Bypassoperation am Herzen schreibt der NHS in der Leitlinie von 2025, dass der Eingriff meist 3 bis 6 Stunden dauert.⁠⁴ Der Weg zurück ist noch länger: Laut derselben NHS-Leitlinie von 2025 dauert es meist 2 bis 3 Monate, bis man sich vollständig erholt hat.⁠⁵ Das sind Monate, in denen Sie wieder zu Hause sind und in denen die Fragen dieses Artikels aufkommen.

Wenn Ihr Kopf also Ihrem Herzen hinterherzulaufen scheint, sind Sie in großer Gesellschaft. Die Frage, die sich die Forschung stellt, lautet: warum, und ob etwas im Blut das zeigen kann.

Warum der Kopf dem Herzen hinterherhinken kann

Bei manchen Herzoperationen übernimmt eine Herz-Lungen-Maschine eine Zeit lang die Arbeit von Herz und Lunge. Das rettet Leben, und es ist zugleich ein großes Ereignis für den übrigen Körper, das Gehirn eingeschlossen. Die Forschung nennt schon lange zwei mögliche Gründe für den geistigen Nebel danach: ein Gehirn, das zu wenig Sauerstoff bekommt, und eine Abwehrreaktion im Gehirn selbst.⁠¹

Das Gehirn hat eigene Abwehrzellen, die Mikroglia. Ein Übersichtsartikel von 2024 beschreibt diese Zellen als die erste Verteidigungslinie des Gehirns: Die Mikroglia räumen abgestorbene Zellen weg und steuern Abwehrreaktionen, und vermutlich spielen die Mikroglia eine zentrale Rolle dabei, wie das Gehirn auf die Herz-Lungen-Maschine reagiert.⁠⁶

Was bekannt war, und wo es aufhörte

Die Gruppe aus Melbourne hinter der neuen Studie hatte dies bereits früher untersucht, an Schafen. In einer Arbeit, die 2023 erschien, erhöhte die Herz-Lungen-Maschine die Botenstoffe des Abwehrsystems im Blut stärker als Narkose und Operation allein, und die Mikroglia wurden in mehreren Bereichen der äußeren Schicht des Gehirns aktiviert, der Hirnrinde.⁠⁷

Beim Menschen hatte ein Blutwert bereits Aufmerksamkeit erregt. Bei 167 Patienten mit einer Herzoperation wurde ein Protein namens NfL kurz vor der Operation im Blut gemessen und erneut am ersten Tag danach. Patienten, bei denen NfL nach der Operation anstieg, verloren ein Jahr später in Denktests oft mehr Punkte.⁠²

Damit blieb eine Lücke. Wie die Veränderungen im Gehirn in den Wochen nach der Maschine verlaufen und wie sie mit Proteinen im Blut zusammenhängen, war kaum beschrieben, schreiben die Autoren der neuen Studie.⁠¹ Ein Blutwert ist nur dann als Fenster zum Gehirn nützlich, wenn man weiß, was dieser Wert abbildet, und wann. Genau dieser Frage geht die neue Studie nach.

Eine neue Studie aus Melbourne

Die neue Arbeit stammt von einem Team aus 24 Forschenden, mit T. Furukawa in der Erstautorschaft und Y.R. Lankadeva in der Seniorautorschaft. Die meisten Forschenden geben das Florey Institute of Neuroscience and Mental Health und die University of Melbourne in Parkville, Australien, an, und alle Forschenden nennen das Department of Intensive Care von Austin Health in Heidelberg, Australien. Beteiligt waren auch Mitautorinnen und Mitautoren der Monash University in Clayton, des Royal Melbourne Hospital und, in den Niederlanden, des Amsterdam UMC. Die Studie erschien am 10. Oktober 2026 in der Fachzeitschrift Intensive care medicine experimental, als Zeitschriftenartikel und nicht als Vorabveröffentlichung.⁠¹

Das Team tat etwas, das beim Menschen unmöglich ist. Die Forschenden schlossen Schafe an eine Herz-Lungen-Maschine an, verfolgten den Sauerstoff im Gehirn und zwei Hirneiweiße im Blut und untersuchten danach das Hirngewebe selbst, bei denselben Tieren, zu zwei Zeitpunkten: zwei Tage und vier Wochen nach der Operation. So lässt sich ein Blutwert neben das legen, was im Gehirn tatsächlich geschah.⁠¹

Warum das für Sie zählt: Die Studie sagt Ihnen nicht, wie es Ihrem eigenen Gehirn nach einer Operation ergehen wird. Was sie hinzufügt, ist der zeitliche Verlauf. Bei diesen Schafen glich die Abwehrreaktion des Gehirns nach einer Herz-Lungen-Maschine einer kurzen Welle und nicht einem bleibenden Zustand, und zwei Eiweiße im Blut stiegen und fielen währenddessen jeweils nach ihrer eigenen Uhr. Falls Blutwerte jemals helfen sollen, das Gehirn nach einer Herzoperation zu verfolgen, dann ist dieser zeitliche Verlauf das Erste, was Sie verstehen müssen, und genau diesen Gedanken erklärt der Rest dieses Artikels.

Biomarker und Blutwerte als Fenster zum Gehirn

Ein Gedanke aus dieser Studie ist es wert, ihn sich zu merken, und er ist leicht gesagt und leicht missverstanden: Ein Blutwert ist eine Momentaufnahme von etwas, das sich bewegt.

Ein Biomarker ist ein Stoff, den man messen kann, oft im Blut, und der etwas über ein Organ verrät, in das man nicht direkt hineinschauen kann. Das Gehirn liegt hinter dem Schädel, und niemand entnimmt ein Stückchen davon, um zu sehen, wie es einem Menschen nach einer Operation geht. Deshalb sucht die Forschung nach Eiweißen, die aus dem Hirngewebe stammen und im Blut auftauchen. Steigt ein solches Eiweiß an, kann das ein Zeichen sein, dass im Gehirn etwas geschieht. Eine einzelne Blutprobe zeigt aber nur den Wert in dem Moment, in dem die Nadel sticht. Steigt und fällt das Eiweiß innerhalb weniger Stunden, kann eine Probe, die einen Tag später genommen wird, das ganze Geschehen verpassen.

Die Studie untersuchte zwei solcher Eiweiße. NfL, kurz für Neurofilament Light Chain, ist ein Baustein der langen Fasern von Nervenzellen. GFAP, kurz für Glial Fibrillary Acidic Protein, gehört zu den Astrozyten, den Stützzellen des Gehirns. Die Forschenden beschreiben beide als Blutmarker für den Verschleiß von Nervengewebe.⁠¹

Was die Schafe zeigten

Die Studie wurde an 24 erwachsenen Merino-Mutterschafen durchgeführt, also an weiblichen Schafen. Sechzehn wurden an eine Herz-Lungen-Maschine angeschlossen, wobei die große Körperschlagader, die aus dem Herzen abgeht, zwei Stunden lang abgeklemmt wurde. Acht dieser Schafe wurden danach 48 Stunden lang beobachtet und acht vier Wochen lang. Weitere acht Schafe wurden nicht operiert und bildeten die Vergleichsgruppe.⁠¹

Erstens der Sauerstoff. Die Forschenden verfolgten, wie viel Sauerstoff das Hirngewebe erreichte. Der Sauerstoff veränderte sich nicht deutlich gegenüber dem Niveau vor der Maschine, weder in den ersten 48 Stunden noch über die vier Wochen.⁠¹ Was auch immer im Gehirn geschah, ein Mangel an Sauerstoff war bei diesen Tieren also nicht die naheliegende Ursache.

Zweitens die Abwehrzellen des Gehirns. Nach 48 Stunden hatten die Mikroglia im vorderen Teil der Hirnrinde einen weniger runden Zellkörper als bei den Vergleichsschafen, und das Autorenteam deutet diese Formveränderung als Zeichen dafür, dass die Zellen aktiviert waren.⁠¹ Die Stützzellen gingen in dieselbe Richtung: Der Anteil des Hirngewebes, den Astrozyten mit GFAP einnahmen, war deutlich größer, etwa 17 Prozent gegenüber 10 Prozent bei den Vergleichsschafen.⁠¹ Nach vier Wochen unterschied sich keine der beiden Messungen mehr deutlich von denen der Vergleichsschafe.⁠¹

Dann das Blut. Zwei Beispiele zeigen, warum hier der Zeitpunkt der Messung alles entscheidet.

Beispiel eins ist GFAP, das schnelle Signal. Im Blut war GFAP genau am Ende der Zeit an der Herz-Lungen-Maschine am höchsten, mit einem Medianwert von etwa 14,4 Pikogramm pro Milliliter gegenüber etwa 3,0 vor der Operation, also fast fünfmal so hoch. Nach 48 Stunden war der GFAP-Wert wieder normal.⁠¹ Überlegen Sie, was das bedeutet. Ein GFAP-Wert zwei Tage nach der Operation hätte ganz normal ausgesehen, während das Hirngewebe zum selben Zeitpunkt noch aktivierte Abwehrzellen zeigte.

Beispiel zwei ist NfL, das langsamere Signal. NfL stieg von einem Median von etwa 138 Pikogramm pro Milliliter vor der Operation auf etwa 198 nach 48 Stunden, ein deutlicher Anstieg.⁠¹ Die Zusammenfassung nennt keinen NfL-Wert am Ende der Phase an der Maschine. Was die Zusammenfassung aber zeigt, ist, dass zwei Eiweiße aus demselben Gehirn, gemessen bei denselben Tieren, einer unterschiedlichen Uhr folgten: Das eine Eiweiß stieg innerhalb von zwei Tagen an und sank wieder, das andere war an Tag zwei noch erhöht.

Legen Sie die beiden Beispiele nebeneinander, und die Idee wird greifbar. Fragen Sie mit einer einzigen Blutprobe „Ist das Gehirn betroffen?“, dann hängt die Antwort davon ab, welches Eiweiß Sie messen und zu welcher Stunde Sie messen. Deshalb ist das Autorenteam vorsichtig. Es bezeichnet den Zusammenhang zwischen diesen Veränderungen im Gehirn und den Blutwerten GFAP und NfL als vorläufigen Beleg für einen Zusammenhang, der weitere Forschung braucht.⁠¹

Was die Menschen im Gesundheitswesen sagen

Die Forschenden begannen nicht bei Schafen. Ausgangspunkt waren Patienten. Im Jahr 2025 formulierte es die leitende Autorenperson so, über das Forschungsprojekt MEGA-HEART der Gruppe und damit nicht über diesen Artikel:

Viele Menschen wachen nach einer lebensrettenden Herzoperation verwirrt, vergesslich und unruhig auf.

Yugeesh Lankadeva, Professor und leitender Forscher des MEGA-HEART-Projekts, The Florey Institute of Neuroscience and Mental Health⁠⁸

Eine Fachperson aus der Intensivmedizin, die selbst einmal am Herzen operiert wurde, beschreibt dasselbe aus der Sicht des Krankenbetts:

Nach der Operation sind Sie eine Zeit lang ein anderer Mensch.

Simon Iles, in der Intensivmedizin tätig und selbst nach einer Herzoperation behandelt, Royal Melbourne Hospital⁠⁹

Und die Heart Foundation in Australien hört es von Patientinnen und Patienten:

Aus Erzählungen weiß man, dass Menschen oft klagen, ihre geistigen Fähigkeiten seien „nicht ganz in Ordnung“.

Garry Jennings, Professor und leitender medizinischer Berater, Heart Foundation (Australien)⁠¹⁰

Die Studie an Schafen gibt diesen Worten eine biologische Spur, der man folgen kann, mehr nicht.

Was die Studie nicht zeigte

• Es ist eine Tierstudie. Schafe sind keine Menschen, und die Zusammenfassung berichtet über keine Denk- oder Gedächtnistests bei den Tieren. Ob diese Veränderungen im Gehirn mit Verwirrtheit bei den Schafen einhergingen, wird nicht berichtet.⁠¹
• Sie ist klein: acht Schafe pro Gruppe, und nur weibliche Schafe.
• Die Gewebemessungen werden nur für den vorderen Teil der Hirnrinde berichtet.
• Nach 48 Stunden und nach vier Wochen wurden jeweils andere Tiere untersucht. Kein einziges Schaf wurde also im Hirngewebe über die Zeit hinweg verfolgt.
• Sie zeigt einen Zusammenhang zwischen Veränderungen im Gehirn und Blutwerten über Gruppen hinweg, nicht, dass ein Blutwert das Gehirn eines einzelnen Individuums zuverlässig abbildet. Die Autorinnen und Autoren bezeichnen die Ergebnisse als vorläufig.⁠¹
• Beim Menschen weist die frühere Studie mit 167 Patienten für NfL in eine ähnliche Richtung, doch diese Studie maß Denkleistungen und nicht das Hirngewebe.⁠²
• BioProfile hat die Zusammenfassung über den PubMed-Eintrag gelesen; der Volltext wurde nicht geöffnet, daher werden Einzelheiten außerhalb der Zusammenfassung hier nicht berichtet. Eine Pressemitteilung zu diesem Artikel wurde nicht gefunden.⁠¹

Was Sie jetzt tun können

Keine dieser drei Richtungen ist ein Rezept.

Erstens: Wenn Ihnen eine Herzoperation bevorsteht, oder einem Menschen, der Ihnen nahesteht, dann sollten Sie wissen: Ein vernebelter Kopf danach ist etwas, das die Forschung ernst nimmt und untersucht. Bevor Sie nach Hause gehen: Fragen Sie das Behandlungsteam, was es bei den eigenen Patienten in den Wochen nach der Operation beobachtet und wen Sie anrufen können, wenn Ihnen etwas Sorgen macht.

Zweitens: Wenn Sie oder jemand, der Ihnen nahesteht, nach einer Krankheit oder einer Operation verwirrt sind, ist das ein Grund, sich an die Hausarztpraxis oder einen anderen Arzt zu wenden. Thuisarts schreibt, dass es vor allem bei älteren Menschen vorkommt.⁠¹¹

Drittens: Schauen Sie auf den längeren Weg. Ob Sie gut älter werden, entscheidet sich nicht an einer einzigen Operation, und Blutwerte sind nur ein Fenster darauf. Die offene Frage ist, wie Sie jetzt älter werden und wo Sie anfangen würden. Ein kostenloser BioProfile-Scan zum gesunden Älterwerden gibt Ihnen einen Ausgangspunkt für diese Frage, als Selbsterkenntnis für Ihre eigenen Entscheidungen. Der Scan ist keine Diagnose.