Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wenn die Lunge unter Druck steht

04.05.2011
Max-Planck-Wissenschaftler finden Weg zur Behandlung des arteriellen Lungenhochdrucks

Patienten mit arteriellem Lungenhochdruck haben mit drastischen Symptomen zu kämpfen. Diese können unter anderem in Kurzatmigkeit, Mattigkeit und fehlende Leistungsfähigkeit sein. Die häufiger bei Frauen auftretende Erkrankung endet zudem nicht selten innerhalb weniger Jahre tödlich.


Durch übermäßiges Zellwachstum in den Wänden können die Blutgefäße des Lungenkreislaufs immer weniger Blut transportieren. Der Druck in den Gefäßen steigt, und das Herz muss viel Kraft aufwenden, um Blut zur Lunge zu pumpen. © MPI für Herz- und Lungenforschung

Mit den heutigen Therapieverfahren kann das Fortschreiten der Erkrankung zwar verlangsamt und symptomatisch gebessert werden, eine Heilung ist jedoch bisher nicht möglich. Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung und der Universität Gießen ist es nun im Tiermodell erstmals gelungen, mit Hilfe einer Inhalationstherapie den Krankheitsverlauf nicht nur zu stoppen, sondern ihn sogar umzukehren.

Bereits in einer frühen Phase der Lungenhochdruckerkrankung kommt es zu einer Fehlfunktion des Gefäßendothels. Beim Endothel handelt es sich um die innerste Schicht der Blutgefäße, die für eine möglichst glatte Oberfläche und damit für einen reibungsarmen Blutfluss sorgt. Darüber hinaus reguliert das Endothel den Durchmesser der Gefäße und passt die Blutverteilung somit den funktionellen Notwendigkeiten an. Auch das Wachstum der Blutgefäße wird vom Endothel kontrolliert. Beim Lungenhochdruck führt die dann eintretende Fehlfunktion dazu, dass die Gefäße sich zusammenziehen und sich so verengen. Zusätzlich verdicken sich die Gefäßwände durch eine krankhafte Teilungsaktivität der Wandzellen, was zu einer weiteren Behinderung des Blutflusses führt. Gegen diesen Widerstand muss das Herz verstärkt anpumpen, wodurch in der Folge auch noch krankhafte Veränderungen in der rechten Herzkammer ausgelöst werden, die schließlich zum so genannten Rechtsherzversagen führen.

Unter normalen Umständen wird das gesamte System von nur wenigen Faktoren in der Balance gehalten. Von zentraler Bedeutung ist vor allem das Stickstoffmonoxid. „Die herausragende Bedeutung dieses Gases für die Funktionalität von Blutgefäßen ist seit einigen Jahren bekannt. Es stellt eine der Komponenten dar, welche die Weite der Blutgefäße und die Zellteilungsaktivität reguliert“, erläutert Ralph Schermuly, Arbeitsgruppenleiter am MPI. Für die Entstehung der Lungenhochdruckerkrankung spiele eine wichtige Rolle, dass das Endothel plötzlich weniger Stickstoffmonoxid produziere. Das führe dann zu den bereits erwähnten Folgen für die Gefäßfunktion.

Die Produktion von Stickstoffmonoxid läuft über verschiedene, äußerst komplex regulierte biochemische Reaktionswege ab. Mit einer Substanz namens Tolafentrin versuchten die Bad Nauheimer Wissenschaftler zusammen mit ihren Gießener Kollegen, an einer Schlüsselstelle in dieses System einzugreifen. Dazu ließen sie Ratten, bei denen der Lungenhochdruck zuvor experimentell ausgelöst worden war, ein Nasenspray mit dem Wirkstoff über einen Zeitraum von vier Wochen wiederholt inhalieren. „Der Effekt war beeindruckend. Das Fortschreiten der Erkrankung wurde nicht nur gestoppt, sondern wir konnten eine deutliche Verbesserung in allen Bereichen feststellen“, schildert Soni Pullamsetti, Erstautorin der Studie. So hat das Endothel seine normale Funktion wieder hergestellt, die Zellteilungen in der Gefäßwand sind stark zurückgegangen und die Verengung der Blutgefäße hat sich aufgelöst. In der Summe habe dies zu einer Verminderung des arteriellen Hochdrucks geführt, so Pullamsetti weiter.

Die Wissenschaftler wollen nun das therapeutische Potenzial weiter erforschen. Werner Seeger, Direktor der Abteilung Entwicklung und Umbau der Lunge am MPI und Direktor des Zentrums für Innere Medizin an der Universität Gießen, sagt über das Potenzial der Studie: „Erstmals ist es mit einer lokal verabreichten Substanz gelungen, den Erkrankungsverlauf nicht nur aufzuhalten, sondern die strukturellen Gefäßveränderungen umzukehren.“ Durch die Gabe als Nasenspray wäre eine Therapie mit wenig Aufwand möglich. Zudem hätte die lokale Verabreichung der Substanz zur Folge, dass die sonst auftretenden starken Nebenwirkungen entfielen, schildert Seeger weiter. Weitere Studien müssten allerdings noch zeigen, ob die im Tiermodell gezeigten Resultate auch für den Patienten gelten. Die Wissenschaftler hoffen, dass innerhalb der nächsten fünf Jahre die Grundlagen für eine Anwendung in der Klinik geschaffen sind.

Ansprechpartner
Dr. Matthias Heil
Public Relations
Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
Telefon: +49 6032 705-1705
Fax: +49 6032 705-1704
E-Mail: matthias.heil@mpi-bn.mpg.de
Originalveröffentlichung
Soni Savai Pullamsetti, Rajkumar Savai, Martina Barbara Schaefer, Jochen Wilhelm, Hossein Ardeschir Ghofrani, Norbert Weissmann, Christian Schudt, Ingrid Fleming, Konstantin Mayer, James Leiper, Werner Seeger, Friedrich Grimminger and Ralph Theo Schermuly
cAMP Phosphodiesterase Inhibitors Increases Nitric Oxide Production by Modulating Dimethylarginine Dimethylaminohydrolases

Circulation published online Mar 7, 2011; DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.110.941484

Dr. Matthias Heil | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/4291609/lungenhochdruck

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Verschwindende Äderchen: Diabetes schädigt kleine Blutgefäße am Herz und erhöht das Infarkt-Risiko
23.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Ein Knebel für die Anstandsdame führt zu Chaos in Krebszellen
22.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise