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 Mit dem Nano-U-Boot gezielt gegen Kopfschmerzen und Tumore
19.07.2018 | Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Verminderte Hirnleistung bei schwachem Herz
18.07.2018 | Universitätsklinikum Würzburg

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: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Europaweit erste Patientin mit neuem Hybridgerät zur Strahlentherapie behandelt

19.07.2018 | Medizintechnik

Waldrand oder mittendrin: Das Erbgut von Mausmakis unterscheidet sich je nach Lebensraum

19.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

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