Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kohlenmonoxid könnte nach Schlaganfall helfen

10.06.2015

Kohlenmonoxid ist als giftiges Gas bekannt, das Hirnschäden verursachen kann. Geringe Mengen Kohlenmonoxid können das Gehirn aber auch schützen, Hirnschäden reduzieren und die Gehirnfunktion nach einem blutungsbedingten Schlaganfall verbessern, wie ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Universitätsklinikums Freiburg zeigt. Wie die Forscher in der Fachzeitschrift Journal of Clinical Investigation zeigen, beschleunigt Kohlenmonoxid den Abbau von Häm, einem hochgiftigen Bestandteil roter Blutkörperchen, der sich während des Schlaganfalls anreichern und Entzündungen auslösen kann.

Etwa 10.000 Menschen erleiden jährlich eine Subarachnoidal-Blutung – kurz SAB. Bei dieser Schlaganfall-Form tritt Blut aus einer geplatzten Arterie im Gehirn aus. Plötzlich eintretender sehr starker Kopfschmerz ist das zentrale Symptom einer SAB.


Mikroglia-Zellen (rot) bauen nach einer Hirnblutung Häm ab und bilden dabei Kohlenmonoxid. Können sie das nicht, verbessert die externe Gabe die Erholung der Hirnzellen. Blau: Nervenzell-Kerne.

Nils Schallner / Universitätsklinikum Freiburg

Besonders betroffen sind Frauen zwischen 45 und 55 Jahren. Nur jeder zweite Patient überlebt eine SAB länger als ein Jahr, viele leiden langfristig unter Einschränkungen der Gehirnfunktion.

Kohlenmonoxid unterstützt die Entgiftung im Gehirn

Eine SAB ist für die Patienten doppelt gefährlich: es kommt zu einer Sauerstoffunterversorgung und das ausgetretene Blut ist für das Gehirn giftig. Die Forscher um Dr. Nils Schallner, Arzt an der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin des Universitätsklinikums Freiburg (Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. Hartmut Bürkle), und Kollegen vom Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) sowie der Harvard Medical School in Boston, USA, prüften nun, ob das Inhalieren von geringen Mengen an Kohlenmonoxid das Gehirn bei der Entsorgung des aus dem Hirngefäß ausgetretenen Blutes unterstützen kann.

Dafür verglichen sie, wie sich zwei Gruppen von Mäusen nach einer Hirnblutung erholten: eine Gruppe wurde eine Woche in normaler Atemluft gehalten, die andere Gruppe erhielt eine Woche lang täglich für eine Stunde zusätzlich eine geringe Menge Kohlenmonoxid. Dann mussten die Tiere sich in einem Test zum räumlichen Erinnerungsvermögen unterziehen.

„Die Tiere, die Kohlenmonoxid eingeatmet hatten, schnitten bei diesen Tests deutlich besser ab“, sagt Dr. Schallner, der sich derzeit als Forschungsstipendiat am BIDMC befindet. Die Schädigung des Hirngewebes und die kognitiven Einschränkungen wurden durch die Kohlenmonoxid-Gabe verringert. „Daraus schlossen wir, dass das normalerweise giftige Gas Kohlenmonoxid in geringer Dosierung die Erholung nach einem Schlaganfall verbessern könnte“, so Dr. Schallner weiter.

Für einen Großteil der Schäden nach einer Hirnblutung ist das Molekül Häm verantwortlich, das in den roten Blutkörperchen für den Sauerstofftransport wichtig, außerhalb der Zellen aber hochgiftig ist. Die Forscher hatten zuvor in ihrer Studie in Zellen und im Tiermodell gezeigt, dass spezielle Hirnzellen, Mikroglia genannt, das Häm durch das Enzym Häm-Oxygenase 1 (HO-1) entgiften. Bei diesem Abbau wird Kohlenmonoxid freigesetzt.

Das Gas ist aber nicht nur ein Nebenprodukt des Abbaus, sondern wirkt sich selbst positiv auf den Häm-Abbau aus. Tiere, die kein HO-1 und entsprechend auch kein Kohlenmonoxid bildeten, profitierten ebenfalls von der Kohlenmonoxid-Gabe: „Eine Kohlenmonoxid-Gabe „von außen“ kann einen Mangel an körpereigener Kohlenmonoxid-Produktion ausgleichen“, erklärt Dr. Schallner. Die Ergebnisse könnten zukünftig als Grundlage für klinische Studien mit Patienten dienen, die einen blutungsbedingten Schlaganfall erleiden. Darauf weisen auch erste Analysen hin, die mit Liquor-Proben von Patienten mit SAB durchgeführt werden.

Geleitet wurde die Studie durch Prof. Dr. Khalid Hanafy, neurologischer Direktor der Neurointensiv-Einheit des BIDMC, und Dr. Leo E. Otterbein, Forscher am Transplant Institute des BIDMC. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die National Institutes of Health waren Hauptförderer der Studie.

Original-Titel der Arbeit: Microglia regulate blood clearance in subarachnoid hemorrhage by heme oxygenase-1

Doi: 10.1172/JCI78443

Weitere Informationen:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26011640 Link zum Artikel
http://www.uniklinik-freiburg.de/anaesthesie.html Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
http://www.bidmc.org/ Beth Israel Deconess Medical Center

Benjamin Waschow | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aufräumen? Nicht ohne Helfer
19.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Einzelne Rezeptoren auf der Arbeit
19.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie