Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Blutgefäße senken Infarktrisiko

20.09.2004


Autoradiogramme von Hirnschnitten unbehandelter (links) und mit GM-CSF behandelter (rechts) Tiere. Nach Blutdruckabsenkung (unteres Bildpaar) kommt die Durchblutung in der linken Hirnhälfte beim unbehandelten Tier nahezu vollständig zum Erliegen, während die Durchblutungsstörungen beim behandelten Tier deutlich geringer ausfallen. Bild: MPI für neurologische Forschung


Max-Planck-Wissenschaftler weisen aussichtsreichen Weg in der Schlaganfall-Prophylaxe


Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für neurologische Forschung in Köln ist es in Zusammenarbeit mit klinischen Forschern der Universität Freiburg gelungen, am Tiermodell einen aussichtsreichen Ansatz zur Schlaganfall-Prophylaxe zu demonstrieren. Wie die Forscher in der neuesten Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Science (PNAS, 101: 12730-35, 2004) berichten, ermöglicht das durch ein regulierendes Protein (GM-CSF) ausgelöste Kollateralwachstum den Aufbau eines Ersatzkreislaufes, der die Durchblutungsstörung soweit kompensiert, dass sich ein künstlich ausgelöster Hirninfarkt bei den pharmakologisch behandelten Tieren um mehr als die Hälfte reduziert.

Der Schlaganfall ist nach Herzinfarkt und Krebs die dritthäufigste Todesursache in Deutschland - 20 Prozent der über 65-Jährigen sind davon betroffen, in 10 Prozent der Fälle endet er tödlich. Auslöser ist ein plötzlicher Gefäßverschluss (ischämischer Schlaganfall) oder eine Blutung im Bereich des Gehirns. Für die Behandlung des Schlaganfalls gibt es trotz beachtlicher Fortschritte im Verständnis der molekularen Schädigungsmechanismen nach wie vor keine klinisch gesicherte medikamentöse Therapie. Wissenschaftler suchen daher schon seit längerem nach Möglichkeiten für eine wirkungsvolle Vorbeugung, bei Risikopatienten.


Ein neues Verfahren, das hierfür geeignet scheint, ist die pharmakologische Stimulation der Arteriogenese, der Ausbildung von Kollateral- oder Umgehungsgefäßen im Gehirn. Diese spielen bei Gefäßverschlüssen eine bedeutenden Rolle für die Wiederherstellung der Durchblutung. Ausgelöst wird ihre Bildung durch mechanische Laständerungen an den zuführenden Adern; nach Verschluss eines Blutgefäßes erhöhen sich infolge der Umverteilung der Stromrichtung die mechanischen Scherkräfte des Blutes. Da der Strömungswiderstand mit der vierten Potenz des Gefäßdurchmessers abnimmt, das Blut durch die sehr dünnen Kollateralgefäße also viel schneller strömt als durch die großen Gefäße, wird durch das Kollateralwachstum ein effizienter Ersatzkreislauf aufgebaut, der im Idealfall die Durchblutungsstörung voll kompensiert.

Für den Herzkreislauf und die peripheren Durchblutungsstörungen konnten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für physiologische und klinische Forschung in Bad Nauheim dieses bereits mit Erfolg zeigen, insbesondere wenn die Arteriogenese pharmakologisch durch biologische Faktoren wie den Granulozyten-Makrophagen Kolonie-stimulierender Faktor (GM-CSF) angeregt wird.

Am Max-Planck-Institut für neurologische Forschung in Köln wurde jetzt in Zusammenarbeit mit der Forschergruppe für experimentelle und klinische Arteriogenese der Universität Freiburg erstmals gezeigt, dass auch im Gehirn die Arteriogenese von Kollateralgefäßen ausgelöst und damit eine wirkungsvolle Vorbeugung für den Schlaganfall erreicht werden kann.

Um einen künstlichen Schlaganfall auslösen zu können, wurden bei den Versuchstieren die beiden Vertebralarterien und eine der beiden Halsschlagadern verschlossen. Das Gehirn wird dadurch nur noch von einer einzigen Halsschlagader versorgt; ein Kollateralsystem an der Hirnbasis, das Circulus Willisii, hält den Blutzustrom zu den ursprünglich von den anderen drei Gefäßen versorgten Hirngebieten aufrecht. Die Hirndurchblutung sinkt nach diesem Eingriff auf etwa 50 Prozent des Ausgangswertes ab, was zwar noch keine Hirnschädigung, wohl aber ein stark erhöhtes Risiko für den Eintritt eines Schlaganfalls bewirkt.

Wird jetzt der Blutdruck gesenkt, ist die Kollateralversorgung nicht mehr in der Lage, eine ausreichende Durchblutung aufrecht zu halten, und es kommt auf der Seite, auf der die Halsschlagader verschlossen wurde, innerhalb weniger Minuten zur Ausbildung eines Hirninfarktes. Dieses Risiko wird durch Auslösen der Arteriogenese im Circulus Willisii deutlich reduziert. Wie die Kölner Neurologen zeigen konnten, kommt es spontan zu einer Verbesserung der Blutzufuhr in die gefährdete Hirnhälfte, welche bei den pharmakologisch mit GM-CSF behandelten Tieren aber deutlich verstärkt und beschleunigt ist.

Als Referenzwert erfassten die Wissenschaftler die Erhöhung des Kohlensäure-Gehaltes des Blutes. Er ist ein Maß für die so genannte hämodynamische Reservekapazität und gibt an, über welche Kompensationsmechanismen das beeinträchtigte Hirngefäßsystem noch verfügt. Bereits eine Woche nach Therapiebeginn, d.h. Injektion von GM-CFS, vergrößerte sich der Gefäßdurchmesser im Circulus Willisii bei den Versuchstieren um mehr als 100 Prozent, die Durchblutung des Gehirns und die hämodynamische Reservekapazität normalisierten sich, und der durch eine Blutdrucksenkung ausgelöste Hirninfarkt verkleinerte sich um mehr als die Hälfte.

"Für den klinischen Schlaganfall eröffnen diese Befunde interessante Perspektiven" erklärt Konstantin-Alexander Hossmann. "Die Messung der so genannten hämodynamischen Reservekapazität ist eine klinisch etablierte Methode, um Risikopatienten frühzeitig vor Eintritt eines Schlaganfalls identifizieren zu können. Sollte sich herausstellen, dass bei diesen Patienten ebenso wie in unseren Tierversuchen eine Arteriogenese induziert und die hämodynamische Reserve wiederhergestellt werden kann, wäre dies eine sehr effiziente Methode, um den Eintritt eines Schlaganfalls zu verhindern." Der Max-Planck-Forscher plädiert daher für baldige klinische Untersuchungen, um diese neue Therapie zu erproben.

Dr. Andreas Trepte | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de
http://www.charite.de
http://www.mpin-koeln.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aus-Schalter für Nebenwirkungen
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Ein Fall von „Kiss and Tell“: Chromosomales Kissing wird fassbarer
22.06.2018 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

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

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

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