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Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin

Prof. Dr. med. Alexander Hoetzel, M.A.

Lungenprotektion durch Schwefelwasserstoff

Schwefelwasserstoff wurde lange Zeit ausschließlich als hoch giftiges Gas wahrgenommen. Schon geringste Mengen riechen nach verfaulten Eiern und in der Tat ist Schwefelwasserstoff in höheren Konzentrationen und abhängig von der Expositionszeit stark zelltoxisch. Studien der letzten Jahre weisen darauf hin, dass sich diese Einschätzung ändert. Zusammen mit den Gasen Kohlenmonoxid und Stickoxid gehört Schwefelwasserstoff zu den so genannten „Gasotransmittern“. Diese Moleküle werden vom Körper selbst produziert und sind an der Steuerung einer Reihe wichtiger physiologischer Prozesse beteiligt. Es konnte gezeigt werden, dass körpereigener Schwefelwasserstoff eine wichtige Rolle bei der Gefäßerweiterung, der Regulation von Entzündungsreaktionen und der Induktion von Stress-Proteinen spielt und in renaler und myokardialer Ischämie/Reperfusion die Schädigung des Gewebes limitieren kann. Bei der Behandlung mit Schwefelwasserstoff im Tier- oder Zellmodell konnten kardioportektive, gastroprotektive, antinozizeptive, antiinflammatorische oder antioxidative Effekte nachgewiesen werden.

In mehreren Teilprojekten untersuchen wir die Wirkungsmechanismen inhalativen und gelösten Schwefelwasserstoffs hinsichtlich protektiver Effekte im akuten Lungenversagen:

Projekt 1: Schwefelwasserstoff im ventilator-induzierten Lungenschaden (VILI) 

Neben der Dehnung des Lungengewebes unter maschineller Beatmung können  eine Reihe an pathophysiologischen Veränderungen zu einer Verschelchterung der Lungenfunktion durch die Beatmung führen ("Biotrauma"). Hier spielen oxidative und inflammatorische Prozesse eine erhebliche Wirkung. In diesem Projekt wird der Einsatz niedrig dosierten Schwefelwasserstoffs als potentielles Therapeutikum evaluiert. Wir konnten bereits erfolgreich zeigen, dass inhalativer Schwefelwasserstoff vor einer Lungenschädigung durch maschinelle Beatmung schützt. Im Weiteren analysieren wir die molekularen Grundlagen, über die dieser Schutz vermittelt wird.

Projekt 2: Schwefelwasserstoff bei inflammatorischer Lungenschädigung 

Ein akuter Lungenschaden wird in der klinischen Praxis in einer Vielzahl von Fällen durch eine bakterielle Infektion ausgelöst. Die resultierende Entzündungsreaktion schädigt stößt in der Folge eine reihe an Signaltransduktionswegen an, die das Lungenparenchym schädigen und die Lungenfunktion beeinträchtigen kann. In diesem Projekt untersuchen wir die Wirkung von niedrig dosiertem, inhalativem Schwefelwasserstoff auf den akuten Lungenschaden, der durch den Bakterienbestandteil Lipopolysaccharid ausgelöst wurde. Erste Ergebnisse deuten auf eine deutliche Verminderung der Entzündungsreaktion durch Schwefelwasserstoff, sodass eine organoprotektive Wirkung des Gases zu vermuten ist. Die Klärung der für diesen Effekt zugrunde liegenden Mechanismen ist Gegenstand aktueller Untersuchungen. 

Projekt 3: Schwefelwasserstoff im Hyperoxie-induzierten Lungenschaden 

Patienten mit Lungenversagen benötigen oftmals eine Behandlung mit Sauerstoff in hohen Konzentrationen. Allerdings kann eine dauerhafte Therapie mit hochkonzentriertem Sauerstoff zu Schädigungen der Lunge und der Atemwege führen. Dies wird als Hyperoxie-induzierter Lungenschaden (HALI) bezeichnet. Die Bildung von reaktiven Sauerstoffradikalen (ROS) und die begleitende Entzündungsreaktion gehen mit histopathologischen Veränderungen der Lunge einher (z.B. einer Zerstörung alveolärer Strukturen). In diesem Projekt untersuchen wir den Effekt von exogen appliziertem Schwefelwasserstoff auf die Entwicklung des HALI und den Effekt des Gases auf Hyperoxie-induzierte Signaltransduktionskaskaden. Erste Ergebnisse belegen dem Schwefelwasserstoff in diesem Modell eine antioxidative und lungenprotektive Wirkweise.

Kontakt

Klinik für Anästhesiologie
und Intensivmedizin
Universitätsklinikum Freiburg

Hugstetter Strasse 55
79106 Freiburg

Prof. Dr. med. Alexander Hötzel

Geschäftsführender Oberarzt

Facharzt für Anästhesiologie
Spezielle Intensivmedizin
Notfallmedizin
Palliativmedizin
M.A. Gesundheitsmanagement

Telefon   0761 270 - 23690 oder 23240
Telefax   0761 270 - 23960
E-Mail    
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