Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ursache des Höhenlungenödems entdeckt

26.08.2004


Manche Menschen entwickeln auf über 3000 Metern Höhe ein Lungenödem. Dafür ist ein Fehler beim Natriumtransport durch die Zellen der Lungenbläschen verantwortlich, wie Claudio Sartori und Urs Scherrer vom Universitätsspital Lausanne mit Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds herausgefunden haben.



Die Resultate stammen von einer Studie in den Alpen, die mit rund 50 Versuchspersonen durchgeführt wurde. Um den Zusammenhang zwischen dem Lungenödem und chronischem Sauerstoffmangel zu untersuchen, haben die beiden Wissenschaftler ihre Arbeiten nun auf die Aymara-Indios auf der bolivianischen Hochebene ausgedehnt. Ihre Resultate sollen dazu dienen wirkungsvolle Behandlungsformen nicht nur für die Bolivianer sondern auch für all jene zu entwickeln, die wegen einer Herz-Kreislauf-Erkrankung unter einem Lungenödem leiden.



Beim Höhenlungenödem, englisch abgekürzt HAPE, sammelt sich in den Lungen Flüssigkeit an. Die Krankheit fordert gerade unter Alpinistinnen und Alpinisten nicht selten Todesopfer. Sie kann aber auch alle andern treffen, die sich längere Zeit in höhere Lagen (>2500m) aufhalten. Das HAPE entsteht häufig wegen eines zu schnellen Aufstiegs, der dem Körper zu wenig Zeit lässt, sich an den Sauerstoffmangel zu gewöhnen. «Dieses Risiko wird häufig unterschätzt», sagt Urs Scherrer vom Universitätsspital Lausanne (CHUV). «Wenn eine Gruppe von Leuten zu schnell auf den Monte Rosa, auf 4634 Metern, steigen, entwickeln etwa 10 Prozent 36 bis 72 Stunden nach der Ankunft ein HAPE. »

Urs Scherrer und Claudio Sartori sind eigentlich keine routinierten Alpinisten, sondern einfach gerne in den Bergen. Dass sie mit der Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds das Höhenlungenödem untersuchen, hat einen anderen Grund. «Im CHUV werden viele Patienten mit Lungenödemen behandelt», erklärt Urs Scherrer. «Es handelt sich um eine weit verbreitete Krankheit, die zum Beispiel nach einem Infarkt auftreten kann. Da ich häufig solchen Patienten begegne, wollte ich mehr über die Ursachen der Krankheit erfahren.»

Der Ansatz erstaunt. Weshalb wählt man den Weg über das HAPE, um die Ursachen eines zwar ähnlichen, aber durch eine Herz-Kreislauf-Erkrankung bedingten Ödems zu ergründen? «Das macht durchaus Sinn», entgegnet Claudio Sartori. «Das Höhenlungenödem ist ein hervorragendes Modell. Es entwickelt sich bei Personen, die eine gewisse Veranlagung haben, sonst aber vollkommen gesund sind. Die Ursachen dieser Erkrankung können also untersucht werden, ohne dass die Symptome durch eine andere Krankheit und entsprechende Medikamente verfälscht werden.»

Gestörter Natriumtransport in den Lungenbläschen

Für diese Studie unternahmen 21 Alpinistinnen und Alpinisten, die bereits einmal ein HAPE entwickelt hatten und 29 Berggänger, die trotz wiederholten Aufenthalten in höheren Lagen nie darunter gelitten hatten, einen raschen Aufstieg zur Regina Margherita-Hütte im Monte-Rosa-Gebiet, auf 4556 Metern, wo sie sich 48 Stunden aufhielten. «Die Versuchspersonen wurden verschiedenen Tests unterzogen, darunter eine besonders aufschlussreiche Analyse», erläutert Urs Scherrer. «Wir haben in ihre Nase einen winzigen Katheter eingeführt, um den Unterschied des elektrischen Potenzials zwischen der Nasenschleimhaut und dem Unterhautgewebe des Unterarms zu messen. Gewisse Zellen der Nasenschleimhaut, die leicht zugänglich sind, widerspiegeln nahezu exakt das Verhalten der Zellen in den Lungenbläschen. Eine Differenz bezüglich des elektrischen Potentials entsteht, wenn zwei miteinander verbundene Gebiete nicht dieselbe Konzentration, zum Beispiel von Natriumionen, aufweisen. Das gemessene Signal sinkt auf null, wenn die beiden Gebiete das ionische Gleichgewicht erreicht haben.»

Die Forscher interessieren sich für die Natriumkonzentration in den Lungenbläschen, denn das Natrium sorgt für die Wiederaufnahme des Wassers, die sich in den Lungenbläschen befinden. Der Unterschied der Ionenkonzentration in den Lungen ist molekularen Pumpen zu verdan-ken, die Natrium vom Luftraum der Lungenbläschen in den Lungen-zwischenraum transportieren, wo sich die Blutgefässe befinden. Um diesen Konzentrationsunterschied auszugleichen, folgt die Flüssigkeit in den Lungenbläschen dem Natrium zu den Blutgefässen. Dieser Mechanismus erlaubt es der Lunge, sich der Flüssigkeit zu entledigen, die sie verstopft.

Dank der Ergebnisse dieser Experimente, die vor Kurzem im European Respiratory Journal erschienen, konnten Urs Scherrer und Claudio Sartori zeigen, dass bei Personen, die für Höhenlungenödeme anfällig sind, eine (vermutlich genetisch bedingte) Fehlfunktion des Transports von Natriumionen in den Zellen der Lungenbläschen vorliegt. Vermutlich weisen anfällige Personen bereits auf niedriger Höhe einen geringeren Unterschied des elektrischen Potenzials auf als die HAPE-resistenten Menschen. Dieser Fehlfunktion, die den Abtransport des Wassers in den Lungen behindert, verschlimmert sich mit zunehmender Höhe. Das Medikament «Salmeterol» stimuliert diesen Transport und verringert das Risiko eines HAPE bei anfälligen Personen um die Hälfte, wie die beiden Forscher bereits im Jahr 2002 herausgefunden haben.

«Diese Forschungsarbeiten fanden in einem extremen Umfeld statt, in dem man sich normalerweise nur für kurze Zeit aufhält», erklärt Claudio Sartori. «Wir möchten jetzt die Langzeitauswirkungen einer solchen Umwelt auf den Menschen untersuchen. Wir haben dafür die Hochebene Boliviens, die Altiplano, ausgewählt, wo die Aymara-Indios seit Jahrtausenden leben.»

Die beiden Schweizer Professoren möchten insbesondere herausfinden, weshalb ein Einwohner von La Paz (3600 m) ein Lungenödem entwickeln kann, wenn er nach einem Aufenthalt im Tiefland zurück ins Hochland kommt. "Wir wollen wieder beim Natriumtransport in den Lungenbläschen ansetzen, aber auch bei den Zellen, die die Blutgefässe der Lungen auskleiden», präzisiert Urs Scherrer. Diese Zellen kämpfen gegen die übermässige Verengung der Lungengefässe bei Sauerstoffmangel. Bei gewissen Personen ist diese Verengung so ausgeprägt und der Druck so hoch, dass Risse in den Gefässwänden der Lungenkapillaren auftreten, was schliesslich ein Ödem verursachen kann. Zur Entstehung eines Lungenödems tragen im Wesentlichen zwei Mechanismen bei: Das Unvermögen zur Wegführung der Flüssigkeit oder eine übermässige Ansammlung von Flüssigkeit in der Lunge. Oder auch beide Faktoren zusammen."

| CORDIS Wire
Weitere Informationen:
http://www.snf.ch

Weitere Berichte zu: HAPE Höhenlungenödem Lunge Lungenödem

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Virotherapie bei Bauchfellkrebs erfolgreich getestet - Neue biologische Krebstherapie
18.09.2018 | Universitätsklinikum Tübingen

nachricht Mikrobiota im Darm befeuert Tumorwachstum
18.09.2018 | Technische Universität München

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: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Im Focus: Patented nanostructure for solar cells: Rough optics, smooth surface

Thin-film solar cells made of crystalline silicon are inexpensive and achieve efficiencies of a good 14 percent. However, they could do even better if their shiny surfaces reflected less light. A team led by Prof. Christiane Becker from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) has now patented a sophisticated new solution to this problem.

"It is not enough simply to bring more light into the cell," says Christiane Becker. Such surface structures can even ultimately reduce the efficiency by...

Im Focus: Mit Nano-Lenkraketen Keime töten

Wo Antibiotika versagen, könnten künftig Nano-Lenkraketen helfen, multiresistente Erreger (MRE) zu bekämpfen: Dieser Idee gehen derzeit Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Medizinischen Hochschule Hannover nach. Zusammen mit einem führenden US-Experten tüfteln sie an millionstel Millimeter kleinen Lenkraketen, die antimikrobielles Silber zielsicher transportieren, um MRE vor Ort zur Strecke zu bringen.

In deutschen Krankenhäusern führen die MRE jährlich zu tausenden, teils lebensgefährlichen Komplikationen. Denn wer sich zum Beispiel nach einer Implantation...

Im Focus: Schaltung des Stromflusses auf atomarer Skala

Forscher aus Augsburg, Trondheim und Zürich weisen gleichrichtende Eigenschaften von Grenzflächenkontakten im ferroelektrischen Halbleiter nach.

Die Grenzflächen zwischen zwei elektrisch unterschiedlich polarisierten Bereichen im Festkörper werden als ferroelektrische Domänenwände bezeichnet. In der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungen

Unbemannte Flugsysteme für die Klimaforschung

18.09.2018 | Veranstaltungen

Studierende organisieren internationalen Wettbewerb für zukünftige Flugzeuge

17.09.2018 | Veranstaltungen

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

Auf der InnoTrans 2018 mit innovativen Lösungen für den Güter- und Personenverkehr

18.09.2018 | Messenachrichten

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

18.09.2018 | Physik Astronomie

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