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 Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie