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Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin

Prof. Dr. med. Ulrich Göbel, MBA

Projekt 2

Neuroprotektive Effekte durch gasförmige Moleküle

Der Schlaganfall - als Ausdrucksform eines zerebralen Ischämie / Reperfusions Schadens - zählt zu den führenden Ursachen zunehmender Morbidität und Mortalität in den westlichen Industrieländern. Vor allem in der perioperativen Phase ist die Inzidenz ischämischer, zerebraler Ereignisse erhöht (bis zu 1%) – und das nicht nur im Rahmen von kardiovaskulären Eingriffen. Die Implementierung und Analyse einer Reihe potentiell neuroprotektiver Strategien zeigte bisher in präklinischen Versuchen nur eine moderate bzw. inkonsistente Protektion neuronaler Gewebe.

Retinale Ganglienzellen (RGC) repräsentieren eine spezielle Population neuronalen Gewebes. Sie sind dem Gehirn vorgelagert und stellen somit einen sehr gut zugänglichen und visuell kontrollierbaren Teil des zentralen Nervensystems dar. Das Ischämie- Reperfusionsmodell der retinalen Ganglienzellen in der Ratte wurde in der Vergangenheit schon für die Erforschung vielfältiger Substanzen erfolgreich verwandt. Neuroprotektive Effekte und ein möglicher Mechanismus dieser Stressantwort in Bezug auf retinale Ganglienzellen (RGC) sind bisher wenig untersucht worden.

Unsere Arbeitsgruppe konnte in mehreren geförderten Projekten zeigen, dass eine durch Ischämie- und Reperfusionsphänomen geschädigte Retina sowohl mittels Präkonditionierung, als auch durch Postkonditionierung mit inhalativ applizierten Gasen (Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff, Argon und volatile Anästhetika) oder auch durch die parenterale Applikation Gas-freisetzender Substanzen (CO-RM) zu unterschiedlichen ausgeprägter Neuroprotektionen der Retina führt. Mechanistisch sind die Mitogen-aktivierten Proteinkinasen an der Vermittlung dieser protektiven Eigenschaften beteiligt zu sein. Wir konnten darüber hinaus zeigen, dass neben einer signifikanten Reduktion des neuronalen Zellunterganges sowohl die retinale als auch die systemische Inflammation gehemmt werden.

Das Ziel dieser Projektreihe ist die Überprüfung der Hypothesen, in welchem Umfang gasförmige Substanzen neuroprotektive Effekte herbeiführen können. Hierbei sollen vor allem der ideale Zeitpunkt der Applikation als auch mögliche Mechanismen der Zytoprotektion ermittelt werden.

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Klinik für Anästhesiologie
und Intensivmedizin
Universitätsklinikum Freiburg

Hugstetter Strasse 55
79106 Freiburg