Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Soforthilfe bei Überdosis

17.10.2014

Bei einer Überdosis zählt jede Minute. ETH-Professor Jean-Christophe Leroux und sein Team haben ein Mittel entwickelt, mit dem das Gift schneller und effizienter aus dem Körper gefiltert wird. Darüber hinaus kann es bei der Dialyse von Patienten mit Leberversagen eingesetzt werden.

Bislang gibt es am Markt nur für wenige Medikamente ein Gegengift. Vielfach müssen sich die Ärzte bei einer Überdosis auf unterstützende Massnahmen wie Erbrechen beschränken. Vor allem bei einem Medikamentencocktail ist die Behandlung schwierig. Was also tun, wenn ein Kind beim Spielen verschiedene Pillen seiner Grossmutter schluckt?

Auf diese Frage wollte ETH-Professor Jean-Christophe Leroux vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der ETH Zürich eine Antwort finden. «Es ging darum, ein Mittel zu entwickeln, mit dem viele verschiedene toxische Substanzen möglichst schnell aus dem Körper entfernt werden können», sagt er.

Bekannt war Leroux und seinem Team, dass Lipid-Emulsionen Medikamente an sich binden können, wenn sie in die Blutbahn injiziert werden. Diesen Ansatz verfolgten die Wissenschaftler in ihrer eigenen Forschung weiter. So entwickelten sie ein Mittel, das auf Liposomen basiert, kleinsten Bläschen mit einer Lipidmembran als Aussenhülle.

Statt per Injektion wird das Mittel als Dialyseflüssigkeit bei der sogenannten Bauchfelldialyse (Peritonealdialyse) eingesetzt. Diese Dialysemethode ist weniger verbreitet als die Hämodialyse, die die vor allem als dauerhafte Therapie bei Nierenschäden bekannt ist.

Toxische Stoffe aus dem Körper «waschen»

Während das Blut bei der Hämodialyse in einer Maschine im Krankenhaus «gewaschen» wird, wird es bei der Peritonealdialyse innerhalb des Körpers von Giftstoffen befreit. Das Bauchfell dient als Dialysemembran. Die Dialyseflüssigkeit wird über einen Katheterin in den Bauchraum geleitet. Dort entzieht sie dem Körper die durch das gut durchblutete Bauchfell tretenden Schadstoffe.

Bei der neuen Dialyseflüssigkeit der ETH-Forschenden gelangen die toxischen Verbindungen ins Innere der Liposomen und werden dort gebunden. Ist die Lösung mit toxischen Stoffen gesättigt, wird sie über den Katheter wieder aus dem Bauchraum abgelassen. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass das neue Mittel dabei besonders wirkungsvoll ist. «Unsere Peritonealdialyse-Flüssigkeit kann bis zu hundert Mal mehr Schadstoffe extrahieren als herkömmliche», berichtet der ETH-Professor.

Ihrem Prinzip nach ist die Peritonealdialyse für den Notfalleinsatz bei einer Überdosis besonders attraktiv. Im Gegensatz zur Hämodialyse erfordert sie kein aufwendiges Equipment und kann selbst fernab von einem Krankenhaus durchgeführt werden.

Neue Einsatzgebiete für Peritonealdialyse

Bislang fristete die Peritonealdialyse dennoch ein Nischendasein. Insgesamt nutzen weltweit gerade mal 10 Prozent der Dialysepatienten diese Methode. Bei einer Überdosis kommt sie sogar so gut wie nie zum Einsatz. Zu den Gründen zählt zum einen, dass die Blutreinigung bei der Peritonealdialyse mit den bisher zur Verfügung stehenden Dialysemitteln oft weniger effektiv war als bei der Hämodialyse.

Zum anderen besteht auch eine höhere Infektionsgefahr. Die Kathetereintrittsstelle kann sich entzünden, und darüber können Bakterien in den Bauchraum eindringen. Ärzte wählten die Peritonealdialyse daher nur bei einer kleinen Minderheit von Patienten, deren Blut wegen Nierenversagens von giftigen Stoffwechselprodukten gereinigt werden muss.

Die Forschungsergebnisse der ETH-Wissenschaftler könnten der Peritonealdialyse zu neuen Einsatzmöglichkeiten verhelfen – und das in doppelter Hinsicht. Denn Leroux und sein Team stellten im Zuge ihrer Forschungen freudig fest, dass ihre Dialyseflüssigkeit den Körper neben den Medikamentenrückständen auch von giftigen Stoffwechselprodukten befreit.

Behandlung schwerer Lebererkrankungen

Besonders bei schweren Lebererkrankungen versprechen sich die Forschenden neue Therapiemöglichkeiten. An dem Bedarf hat Leroux keinen Zweifel. Denn neben Hepatitis und hohem Alkoholkonsum können vor allem Übergewicht und Fettleibigkeit zu Erkrankungen der Leber führen. Da immer mehr Menschen in der industrialisierten Welt mit Übergewicht kämpfen, ist dies im wahrsten Sinne des Wortes ein Problem, das zunimmt.

Bei Lebererkrankungen, bei denen sich Ammoniak im Blut anreichert, scheint die Dialyseflüssigkeit besonders wirkungsvoll. Untersuchungen an Ratten haben ergeben, dass mit dem Mittel giftiger Ammoniak wirkungsvoll entfernt wird. So könnte bei Neugeborenen, die mit einer Stoffwechselstörung wie dem Harnstoffzyklusdefekt auf die Welt kommen, eine Peritonealdialyse wirksame Soforthilfe leisten.

«Wird ein Baby nicht innerhalb von Stunden nach der Geburt behandelt, drohen bereits irreparable Hirnschäden», erläutert Leroux. Die Peritonealdialyse eignet sich gut bei Neugeborenen, da bei ihnen der Venenzugang für eine Hämodialyse schwierig und das Risiko von Thrombosen hoch ist.

Nach den erfolgversprechenden Ergebnissen will das Team von ETH-Professor Jean-Christophe Leroux das Mittel nun für den Einsatz in der Medizin weiterentwickeln. Läuft alles wie geplant, werden in den kommenden fünf Jahren erste klinische Studien möglich sein.

Literaturhinweis

Foster V, Signorell RD, Roveri M, Leroux JC: Liposome-supported peritoneal dialysis for detoxification of drugs and edogenous metabolites. Science Translational Medicine 2014. 6: 258ra141, doi: 10.1126/scitranslmed.3009135

Weitere Informationen:

https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2014/10/soforthilf...

Peter Rüegg | ETH Zürich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Immunabwehr ohne Kollateralschaden
23.01.2017 | Universität Basel

nachricht Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens
23.01.2017 | Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland e.V.

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: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie