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Sauerstoffmangel verhindern und Hirn wirksam schützen

Enzym NOX4 hemmen und Selbstzerstörungsmechanismus ausschalten

Warum das Gehirn so katastrophal auf mangelnden Sauerstoff reagiert, gibt der Medizin seit Jahrzehnten Rätsel auf. Kein anderes Organ reagiert darauf so extrem. Die Lösung entdeckten jetzt Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) am Universitätsklinikum Essen zusammen mit ihren Kollegen vom Akademischen Krankenhaus in Maastricht (UMC+).

Ein Schlaganfall entsteht durch ein Blutgerinnsel, das eine Arterie im Gehirn verschließt. Durch die Sauerstoffunterversorgung können Teile des Gehirns absterben oder dauerhaft geschädigt werden, so dass schwere Lähmungen oder Sprachstörungen entstehen. Eine entscheidende Rolle spielt hierbei das Enzym NOX4. Bei Sauerstoffmangel wird es in verschiedenen Organen und Muskeln produziert, wirkt sich aber nur im Gehirn derart verheerend aus. 

Warum das so ist, wurde nun bis auf Zell-Ebene entschlüsselt: Es zerstört die Blut-Hirn-Schranke, die das Gehirn vor Infektionen schützt und die Signalübertragung für Hirnfunktionen gewährleistet. Obendrein löst das Enzym eine Art Selbstzerstörungsmechanismus in Nervenzellen aus. "Wird das NOX4-Gen jedoch ausgeschaltet oder das Enzym nach dem Schlaganfall medikamentös gehemmt, bleiben die Blut-Hirn-Schranke und das Gehirngewebe intakt", erklärt der Neurologe Prof. Dr. Christoph Kleinschnitz von der UDE. "Diese fundamentalen Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven, künftig Hirnschäden in Folge eines Schlaganfalls zu verhindern." 

Mit Unterstützung des Europäischen Forschungsrats arbeitet das deutsch-niederländische Wissenschaftlerteam nun daran, die Behandlung so schnell wie möglich für die klinische Anwendung weiter zu entwickeln. Die Ergebnisse ihrer Forschung lassen sich im Wissenschaftsmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences nachlesen. Mitwirkende waren Wissenschaftler aus Würzburg, Essen, Münster und Madrid unter der Leitung des Maastricht UMC + und der Universität Maastricht. Die Untersuchungen wurden durch einen Advanced Grant des European Research Council finanziert.