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ROS-Erkennung

ROS-Erkennung Ischämischer Schlaganfall

Apoptose und oxidativer Stress bei ischämischem Schlaganfall

Bei gesunden Menschen trägt der Blutfluss aus Herz und Lunge notwendige Nährstoffe und Sauerstoff ins Gehirn. Manchmal kann eine Behinderung in einem Blutgefäß, das diesen Blutfluss liefert, das Gehirn daran hindern, diese lebenswichtigen Komponenten zu empfangen und die Entfernung von Kohlendioxid und zellulären Abfällen aus dem Gehirn minimieren. In dieser Situation können Neuronen Schwierigkeiten haben, genügend Energie zu produzieren und schließlich sterben. Diese Obstruktion ist typisch für einen ischämischen Schlaganfall und wird oft durch Fettablagerungen in Gefäßwänden verursacht, eine zugrunde liegende Erkrankung, die als Arteriosklerose bekannt ist.

Weitere signifikante Risikofaktoren für ischämischen Schlaganfall sind:

  • Abdominale Adipositas
  • Bluthochdruck
  • Körperliche Inaktivität
  • Schlechte Ernährung
  • Rauchergeschichte für 80%



Die Ischämische Kaskade im Visier

Aufgrund des Risikos von Hirnblutungen erweist sich die aktuelle Reperfusionsbehandlung für ischämischen Schlaganfall, bestehend aus rekombinantem Gewebeplasminogenaktivator (rt-PA), bei einer großen Teilmenge von Schlaganfallpatienten als herausforderungsgemäß. In einer Studie von Ord et al. im Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism untersuchten die Forscher den Nutzen der gezielten Ausrichtung auf die ischämische Kaskade mit c-jun N-Terminal Kinase (JNK) Hemmung und Neuroglobin (Ngb) Upregulation zum Zweck des Schutzes von Neuronen nach ischämischen Schlaganfall. Die Studie wählte Neuroglobin, weil es nach Überexpression gezeigt hat, Neuroprotektion zu vermitteln.

Im Wesentlichen zielten die Forscher auf Apoptose und oxidativen Stress, zwei wichtige biologische Wege, die eine Rolle bei der Pathogenese des Schlaganfalls spielen. Das Tiermodell in dieser Studie bestand aus hypertensiven schlaganfallgefährdeten Ratten.

Oxidativer Stress ist ein treibender Faktor hinter zahlreichen Krankheiten, einschließlich Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Schlaganfall. Methoden zur Abschwächung der Wirkung der Oxidation ist entscheidend für die Verringerung sowohl des Risikos für als auch der langfristigen Komplikationen von Krankheiten.

Elektronenparamagnetische Resonanz (EPR)

Ein Bruker X-Band EPR Spektrometer wurde verwendet, um reaktive Sauerstoffspezies mit Spinsonde 1-Hydroxy-3-Carboxy-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidin (CPH) zu identifizieren. Ein EPR-Spektrometer von Bruker mit der Spin-Trapping-Technik bietet die Möglichkeit, kurzlebige freie Radikale in einer Probe zu erkennen. Mit Hilfe von Krebspuffer und 1mmol/L CPH wurden die Zellen für die letzte Stunde der 24-Stunden-Reoxygenierung sintauchbar in situ für insgesamt 60 Minuten inkubiert.

Eine kombinierte Lentivirus-vermittelte Ngb-Überexpression reduziert enden oxidativen Stress sowie Apoptose signifikant in vitro im Vergleich zur Monotherapie nach Reoxygenierung/Hypoxie in B50-Zellen. Das Infarktvolumen wurde auch durch JNK-Hemmung und CAVNgb reduziert. Die Forscher verwendeten einen 32-Punkte-Neurologie-Score, um das neurologische Ergebnis der Ratten nach Ischämie zu messen und fanden heraus, dass eine kombinierte Behandlung von CAV, Ngb, und JNK-Hemmung die neurologische Funktion signifikant verbesserte. Auch JNK-Hemmung und Ngb-Überexpression reduzierten den oxidativen Stress in kultivierten Neuronen, die oft mit Reoxygenierung/Hypoxie verbunden sind.

Schlussfolgerung

Abschließend stellte diese Studie fest, dass eine Kombination aus antioxidativer und antiapoptotischer Therapie dazu beitrug, das Infarktvolumen zu reduzieren und die neurologische Funktion in einem Schlaganfall-Tiermodell mit bereits bestehenden Komorbiditäten zu verbessern. Tatsächlich trug eine kombinierte Intervention dazu bei, einen besseren Neuroprotektionsschutz als die Monotherapie sowohl in vivo als auch in vitro zu erreichen. Diese Studie zeigt auch das Potenzial der Einbeziehung einer antioxidativen Therapie in den Lebensstil von Patienten mit signifikanten Risikofaktoren für ischämischen Schlaganfall durch diätetische Intervention. Darüber hinaus kann diese Studie zukünftige Forschung über die positiven Auswirkungen von antioxidativen Interventionen für Patienten mit einer Geschichte von Schlaganfall rechtfertigen, insbesondere in Bezug auf die neurologische Erholung.

Verweise

  • Hacke W, Kaste M, Bluhmki E, Brozman M, Davalos A, Guidetti D et al. Thrombolyse mit Alteplase 3 bis 4,5 Stunden nach akutem ischämischen Schlaganfall. N Engl J Med. 2008;359:1317–1329.
  • O'Donnell MJ, Xavier D, Liu L, Zhang H, Chin SL, Rao-Melacini P et al. Risikofaktoren für ischämischen und intraebralen hämorrhagischen Schlaganfall in 22 Ländern (die INTERSTROKE-Studie): eine Fall-Kontroll-Studie. Lancet. 2010;376:112–123.
  • Ord EN, Shirley R, McClure JD, et al. Kombinierter antiapoptotischer und antioxidativer Ansatz zur akuten Neuroprotektion bei Schlaganfall bei hypertensiven Ratten. J Cereb Blutfluss Metab. 2013;33(8):1215-1224.