Xenon kann Folgeschäden nach Schädel-Hirn-Trauma (SHT) stoppen

Xenon-Therapie kurz nach SHT reduziert neuronalen Zellverlust und chronische Neuroinflammation und verbessert Überleben und klinisch relevante Outcomes, wie die langfristige kognitive Funktion.

Erste lebenslange Studie am Mausmodell deutet auf Langzeit-Vorteile einer Xenon-Therapie bei Hirntrauma-Patienten hin

Xenon-Therapie kurz nach SHT reduziert neuronalen Zellverlust und chronische Neuroinflammation und verbessert Überleben und klinisch relevante Outcomes, wie die langfristige kognitive Funktion.

Das Schädel-Hirn-Trauma (SHT) ist in entwickelten Ländern die führende Ursache für Tod und Behinderung bei unter 45‑Jährigen. In Europa leben etwa 7,7 Mio. Menschen mit Behinderungen nach SHT.1 Der primären Verletzung durch die initiale Krafteinwirkung (etwa durch einen Sturz oder Verkehrsunfall) folgen sekundäre Schäden, die sich in den Minuten, Stunden und Tagen danach entwickeln.

Xenon ist ein Edelgas mit neuroprotektiven Eigenschaften, welches kurz- und langfristige Ergebnisse nach SHT verbessern kann. Zu diesem Schluss kommt eine Ende Mai 2019 im British Journal of Anaesthesia veröffentlichte Studie, in deren Rahmen 72 Mäuse nach einem kontrolliert gesetzten traumatischen Hirnschaden entweder mit Xenon (75% Xe : 25% O2) oder mit Kontrollgas (75% N2 : 25% O2) behandelt wurden.2,3

Xenon verhindert bei Mäusen nach SHT frühen Tod, schützt das Hirngewebe und verbessert die langfristige kognitive Leistungsfähigkeit

Xenon reduzierte Folgeschäden nach SHT signifikant (p < 0,05), verbesserte die kurzfristige vestibulomotorische Funktion (p < 0,01) und schützte vor späten SHT‑assoziierten Gedächtnisdefiziten.
Zudem senkte es den Verlust an weißer Substanz im kontralateralen Corpus callosum sowie den Nervenzellverlust im kontralateralen Hippocampus (jeweils nach 20 Monaten).

Wird ein SHT überlebt, stellen die Langzeitschäden ein großes Problem dar. Viele Betroffene bleiben lebenslang behindert und sind in ihrer Fähigkeit, zu arbeiten oder sich sozial zu re-integrieren, deutlich limitiert. Eine SHT früh im Leben stellt einen Risikofaktor für die Entwicklung einer kognitiven Dysfunktion, Alzheimer oder anderer neurodegenerativer Erkrankungen später im Leben dar. Auch das Sterberisiko bleibt über Jahre massiv erhöht: eine Langzeit-Beobachtungsstudie errechnete ein siebenfach erhöhtes Risiko für Tod bei 15-54‑Jährigen nach SHT bis zu 13 Jahre nach dem Ereignis.4

Xenon zeigte diesbezüglich langfristig neuroprotektive Effekte. Die Behandlung ging mit signifikant weniger Neuroinflammation in mehreren Hirnarealen einher, die mit dem assoziativen Gedächtnis zusammenhängen (p < 0,05) und mit einer geringeren reaktiven Astrogliose und Mikroglia-Proliferation.
Auch das Überleben der mit Xenon behandelten Mäuse war signifikant verbessert (p < 0,05 bis zu 12 Monate nach Verletzung.)

Fazit

Derzeit steht keine spezifische medikamentöse Therapie für SHT‑­Patienten zur Verfügung. Die Behandlung ist supportiv und rehabilitativ. Erstautorin Dr. Rita Campos-Pires vom Imperial College London äußert: "Derzeit besteht eine große Lücke hinsichtlich der Therapien, die wir SHT‑Patienten anbieten können – eine Verletzung, die sich auf alle Lebensbereiche auswirken kann. Wenngleich Xenon für das SHT beim Menschen noch nicht untersucht wurde, erweitern unsere Ergebnisse die wachsende Menge an Belegen dafür, dass es nach Schädeltraumata zur Prävention von Sekundärschäden eingesetzt werden könnte."

Xenon wird beim Menschen bereits für Allgemeinanästhesien verwendet, weist kaum Nebenwirkungen auf und könnte einfach via Inhalation oder bei maschinell beatmeten Patienten auf der Intensivstation gegeben werden.

Sie fügt hinzu: "Xenon scheint über eine Vielzahl von Wegen zu wirken, aber einer der wahrscheinlichsten Mechanismen, der die protektiven Effekte auf Hirngewebe erklären könnte, ist die Inhibition von NMDA‑Rezeptoren, die nach Hirnverletzungen überaktiv sind."
Auf Grundlage des guten Sicherheitsprofils von Xenon und den Ergebnissen der vorliegenden Studie hoffen die Forscher, die Wirksamkeit von Xenon in Zukunft bei menschlichen SHT‑Patienten untersuchen zu können.3

Referenzen:
1. Tagliaferri, F., Compagnone, C., Korsic, M., Servadei, F. & Kraus, J. A systematic review of brain injury epidemiology in Europe. Acta Neurochir (Wien) 148, 255–268; discussion 268 (2006).
2. Campos-Pires, R. et al. Xenon improves long-term cognitive function, reduces neuronal loss and chronic neuroinflammation, and improves survival after traumatic brain injury in mice. Br J Anaesth (2019). doi:10.1016/j.bja.2019.02.032
3. Head injury effects halted by xenon gas, finds first ever life-long study in mice. ScienceDaily Available at: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190521075057.htm. (Accessed: 4th June 2019)
4. McMillan, T. M., Teasdale, G. M., Weir, C. J. & Stewart, E. Death after head injury: the 13 year outcome of a case control study. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry 82, 931–935 (2011).

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