Ursache für die Sauerstoffempfindlichkeit des Gehirns entdeckt

Entdeckung öffnet Türen für neue Schlaganfall-Therapie

02.11.2017 - Niederlande

Wissenschaftler am Maastricht UMC + und der Universität Maastricht in den Niederlanden haben entdeckt, warum das Gehirn, im Unterschied zu anderen Organen, so extrem empfindlich auf Sauerstoffmangel reagiert. Während eines Sauerstoffmangels (z. B. bei einem Schlaganfall) wirkt sich ein für das Gehirn spezifischer Mechanismus katastrophal aus. "Diese Entdeckung löst ein seit langem bestehendes medizinisches Rätsel", sagt Forschungsleiter Prof. Harald Schmidt.

Ein Schlaganfall wird durch ein Blutgerinnsel verursacht, das eine Arterie im Gehirn verschließt. Infolgedessen werden Teile des Gehirns nicht mehr mit Sauerstoff versorgt. Um den Untergang von Hirngewebe bzw. im schlimmsten Fall den Tod zu verhindern, ist es wichtig, das Blutgerinnsel so bald wie möglich aufzulösen oder über einen Katheter zu entfernen. Trotz schnellstmöglicher Behandlung erleiden viele Patienten oft bleibende Hirnschäden mit schweren Lähmungen und Sprachstörungen.

Selbstzerstörung

Ein bestimmtes Enzym, NOX4, spielt während eines Schlaganfalls eine entscheidende Rolle. Bei Sauerstoffmangel wird das NOX4-Enzym zwar in verschiedenen Organen und Muskeln produziert, dies hat aber, mit Ausnahme des Gehirns, wenig bis keine schädlichen Konsequenzen. Im Gehirn wirkt sich NOX4 jedoch katastrophal aus, was nun bis auf Zell-Ebene aufgeklärt wurde. Zum einen verursacht das Enzym die Zerstörung der Blut-Hirn-Schranke, einem natürlichen Schutz des Gehirns vor äußeren Einflüssen und Infektionen; darüber hinaus löst NOX4 in Nervenzellen eine Art Selbstzerstörungsmechanismus aus. Wird das NOX4-Gen jedoch ausgeschaltet oder das Enzym durch Arzneistoffe nach Eintritt des Schlaganfalls gehemmt, bleiben die Blut-Hirn-Schranke und das Gehirngewebe intakt.

Neue Therapie

Diese fundamentalen Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven und Erklärungen, wie Hirnschäden in Folge eines Schlaganfalls zukünftig verhindert werden können. "Dass ein Mangel an Sauerstoffschädigung besonders für das Gehirn dramatisch ist, war seit langem bekannt, wir wussten aber nicht warum. Die entscheidende Rolle des NOX4 Enzyms öffnet nun Türen für neue Behandlungsmöglichkeiten um das Gehirn nach einem Schlaganfall zu schützen.“ Die Maastrichter Wissenschaftler sind dabei dieses Behandlungsprinzip so schnell wie möglich für die Anwendung am Patienten zu entwickeln. Der Europäische Forschungsrat hat daher auch für diesen letzten Schritt der Markteinführung bereits eine Förderung bereitgestellt.

Die nun veröffentlichte Studie wurde als Kooperation in Deutschland (Würzburg, Essen und Münster) und Spanien (Madrid) mit verschiedenen Universitäten und Universitätskliniken unter der Leitung des Maastricht UMC + und der Universität Maastricht durchgeführt. Die Untersuchungen wurden durch einen Advanced Grant des European Research Council finanziert.

Originalveröffentlichung

Ana I. Casas et al.; "NOX4-dependent neuronal autotoxicity and BBB breakdown explain the superior sensitivity of the brain to ischemic damage"; PNAS; 2017

https://www.bionity.com/de/news/165510/ursache-fuer-die-sauerstoffempfindlichkeit-des-gehirns-entdeckt.html

Originalveröffentlichung

Ana I. Casas et al.; "NOX4-dependent neuronal autotoxicity and BBB breakdown explain the superior sensitivity of the brain to ischemic damage"; PNAS; 2017

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