Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Therapie bei Schlaganfall?

17.09.2012
Ceroxid-Nanopartikel könnten die Folgen eines ischämischen Hirninfarkts mindern

Bei der häufigsten Form des Hirnschlags kommt es zu einer plötzliche Minderdurchblutung des Gehirns, einer Ischämie, die zu einer Minderversorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen führt. Dieser sogenannte ischämische Schlaganfall gehört in den Industriestaaten zu den führenden Invaliditäts- und Todesursachen.


Ceriumoxid-Nanopartikel schützten Rattenhirne nach einem Schlaganfall vor Schäden durch reaktive Sauerstoffverbindungen.

(c) Wiley-VCH

Wird er nicht augenblicklich therapeutisch beseitigt, können Hirnareale absterben. Koreanische Forscher schlagen in der Zeitschrift Angewandte Chemie nun einen Ansatz für eine ergänzende Therapie vor: Ceroxid-Nanopartikel sollen die bei einer Ischämie entstehenden reaktiven Sauerstoffverbindungen, Ursache für das Absterben von Zellen, abfangen.

Während einer Minderdurchblutung von Hirnarealen kommt es zur Bildung und Ansammlung von reaktiven Sauerstoffverbindungen, wie Superoxid-Radikalanionen (O2• –), Wasserstoffperoxid (H2O2), und Hydroxyl-Radikalen (HO• –). Diese Spezies verursachen oxidative Schäden und sind verantwortlich für Verletzungen des Gewebes und das Absterben von Zellen während des Hirninfarkts. Nervenverbindungen und neurovaskuläre Einheiten werden zerstört und die Funktion des Gehirns in diesen Bereichen beendet. Trotz verschiedener Therapien, die vor allem die Ursachen der Minderdurchblutung, wie Thrombosen, bekämpfen, gibt es bisher noch keine Möglichkeit, die Nerven gegenüber den oxidativen Schäden nach einem akuten ischämischen Schlaganfall zu schützen. Nanopartikel aus Ceroxid könnten einen neuen Ansatz für eine Therapie darstellen, hoffen Seung-Hoon Lee, Taeghwan Hyeon und ihr Team von der Seoul National University.

In der Zelle gibt es Enzyme, die reaktive Sauerstoffspezies abbauen können: Superoxid-Dismutasen, die Superoxid-Anionen zu Wasserstoffperoxid umwandeln und Katalase, die Wasserstoffperoxid spaltet. Ceroxid-Nanopartikel können beides. Der Grund: Im Ceroxid-Kristall liegt Cer als Ce4+ vor. Wenn die Partikelgröße aber in den Bereich weniger Nanometer reduziert wird, entstehen an der Oberfläche Stellen, an denen Sauerstoffatome fehlen, hier liegt Ce3+ vor, das sich leicht wieder zu Ce4+ oxidieren lässt und reversibel Sauerstoff binden kann.

Die Forscher behandelten Zellkulturen mit einer Substanz, die die Konzentration reaktiver Sauerstoffspezies erhöht, was zu einem vermehrten Absterben der Zellen führt. Eine Behandlung mit Ceroxid-Nanopartikeln verbesserte die Überlebensrate drastisch. Im Tierversuch lösten sie dann einen ischämischen Schlaganfall bei Ratten aus. Intravenös gespritzte Ceroxid-Nanopartikel konnten das Hirninfarktvolumen und die Nervenschädigungen deutlich reduzieren. Voraussetzung ist eine optimale, fein austarierte Dosis.

Interessanterweise waren die Konzentrationen der Ceroxid-Nanopartikel in gesunden Hirnbereichen sehr niedrig, in den ischämischen dagegen drastisch erhöht. Die Forscher vermuten, dass Ceroxid-Nanopartikel eine intakte Blut-Hirn-Schranke kaum passieren können, in ischämischen Bereichen ist diese jedoch zerstört, sodass erkrankte Hirnareale erreicht und der oxidative Schaden dort gestoppt werden kann.

Angewandte Chemie: Presseinfo 36/2012

Autor: Taeghwan Hyeon, Seoul National University (Korea), http://nanomat.snu.ac.kr/index.php?mid=Director

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201203780

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Schnelltests für genauere Diagnose bei Hirntumoren
17.05.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

nachricht Antibiotikaresistenz – schneller und zuverlässiger Nachweis
14.05.2018 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

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: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics