Forscher haben gezeigt, wie ein Molekül aus dem Wurm C. elegans das Gehirn von Schlaganfallpatienten schützen könnte.
Jedes Jahr erleiden rund 200.000 Menschen in Deutschland und 1 Million Menschen in Europa einen Schlaganfall. Das passiert, wenn Blutgerinnsel große Gefäße verstopfen und das Gehirn nicht mehr ausreichend mit Blut versorgt wird. Gelingt es den Ärzten, das Gerinnsel aufzulösen oder mechanisch zu entfernen, wird ein weiterer Schaden verhindert. Dennoch sterben 100 Prozent des ursprünglich betroffenen Gewebes und etwa 70 Prozent der Zellen in angrenzenden Bereichen ab.
Wissenschaftler der LMU, der Charité in Berlin und der University of Maryland, Baltimore (USA), konnten nun in mehreren relevanten Tiermodellen des Schlaganfalls zeigen, dass Glykolsäure erfolgreich zur Rettung von bedrohtem Gewebe eingesetzt werden kann. Die experimentelle Behandlung imitiert eine Überlebensstrategie des Fadenwurms Caenorhabditis elegans, der im Boden vorkommt, wie die Forscher in Advanced Science berichten.
Der Fadenwurm C. elegans kann sogar dem Austrocknen widerstehen, indem er in ein spezielles Larvenstadium namens Dauer übergeht. Sein Stoffwechsel stoppt, wenn der Wurm austrocknet – und wird bei Kontakt mit Wasser wieder aktiviert. Beide Situationen führen zu einer Stressreaktion mit einem enormen Anstieg der Produktion reaktiver Moleküle (Radikale), erhöhten Kalziumspiegeln in den Nervenzellen und funktionellen Veränderungen in den Mitochondrien, den energieerzeugenden Zellorganellen.
Die Tatsache, dass C. elegans dies überlebt, ist im Wesentlichen auf seine Fähigkeit zurückzuführen, die Produktion von Glykolsäure in seinen Zellen bei Austrocknung zu erhöhen, wie experimentelle Studien gezeigt haben: Wird die Glykolsäureproduktion gehemmt, stirbt er, während von außen zugeführte Glykolsäure eine schützende Wirkung hat, die den Würmern das Überleben ermöglicht.
Guter Schutz im Tierversuch
„Bei Schlaganfällen sehen wir ähnliche Prozesse wie bei der Austrocknung und Rehydrierung von C. elegans“, sagt Studienleiter Dr. Francisco Pan-Montojo. Daher untersuchten die Forscher die Hypothese, dass Glykolsäure bei Säugetieren eingesetzt werden könnte, um Sekundärschäden nach einem Schlaganfall zu verringern. Tatsächlich zeigten Experimente in verschiedenen repräsentativen In-vitro- und Tiermodellen des Schlaganfalls, dass bis zu 100 Prozent aller Nervenzellen nach Verabreichung des Moleküls geschützt werden konnten. Auch die Größe der betroffenen Region nahm ab.
„Wir konnten nachweisen, dass die schützende Wirkung der Glykolsäure vor allem darauf beruht, dass sie dem schlaganfallbedingten Kalziumanstieg in den Zellen entgegenwirkt … Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Behandlung mit Glykolsäure das Potenzial hat, die Sterblichkeit und Behinderung von Schlaganfallpatienten zu verringern“, erklärt Pan-Montojo.
Zusammen mit Kollegen hat Pan-Montojo ein Start-up-Unternehmen gegründet, das den Schritt von der Forschung zur Anwendung am Patienten vorantreiben soll.
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