Schlaganfall: Forscher arbeiten an neuem Weg in der Therapie

Fünf Millionen Menschen sterben jährlich weltweit an Schlaganfällen. Ist die Blutversorgung im Gehirn wegen verstopfter Gefäße gestört, droht das Hirngewebe abzusterben – Gegenmaßnahmen gibt es, zum Beispiel die intravenöse Thrombolyse, also die Auflösung von Blutgerinnseln mit Hilfe von Medikamenten. Doch solche Maßnahmen wirken nur in einem engen Zeitfenster, nach drei bis sechs Stunden ist es normalerweise zu spät.

Daher wird nach Alternativen geforscht. Wissenschafter aus China von der Universität Huazhong in Wuhan beschreiten nun neue Wege in der Schlaganfalltherapie: Blaualgen könnten akuten Sauerstoffmangel im Gehirn ausgleichen – und somit Neuronen vor dem Zelltod schützen. Versuche an Mäusen verliefen vielversprechend.

Die Idee dahinter: Wenn der Sauerstoff im Hirngewebe knapp ist, könnten Blaualgen der Art Synechococcus elongatus Abhilfe schaffen. Diese Einzeller sind ebenso wie Pflanzen zur Photosynthese fähig, können also Licht, Wasser und CO2 in Kohlenhydrate und Sauerstoff umwandeln. Die Zellen ins Hirngewebe zu injizieren, ist zumindest im Tierversuch kein großes Problem, schwieriger zu klären ist indes die Frage: Wie kommen die Algen im Gehirn der Versuchstiere zum nötigen Licht?

Um diese Hürde zu überwinden, nützten das chinesische Forscherteam eine Eigenschaft von langwelligem Licht an der Grenze zum Infrarot aus. Lichtwellen mit einer Länge von 800 Nanometern können nämlich im Gegensatz zum sichtbaren Licht die Schädeldecke durchdringen, sofern man die entsprechende Region gezielt bestrahlt. Das allein genügt freilich noch nicht, denn Cyanobakterien brauchen für ihre Photosynthese sichtbares Licht kürzerer Wellenlänge. Doch auch dafür gibt es eine Lösung, wie nun im Fachblatt "Nano Letters" veröffentlicht wurde.

Sogenannte "upconversion nanoparticles" haben die Fähigkeit, energiearme in energiereiche Lichtteilchen umzuwandeln. Dieser Vorgang, auch als "Photonen-Hochkonversion" bekannt, ist der dritte Puzzlestein, den es für diesen Ansatz braucht. Wie die Forscher in ihrer Studie berichten, verlief der Praxistest im Labor vielversprechend. Zellen, die in einer Nährlösung auf diese Art behandelt wurden, waren deutlich resistenter gegenüber Sauerstoffmangel.

Bei Mäusen funktioniert es

Ähnliches zeigte sich bei Experimenten an Mäusen. Injektionen von Blaualgen und Nanopartikeln regten die Bildung neuer Blutgefäße im Gehirn der Versuchstiere an und hielten unterversorgte Neuronen am Leben, ohne dass es durch die Fremdkörper zu gröberen Problemen mit dem Immunsystem gekommen wäre. Was den Schluss nahelegt, dass man diese Methode in Zukunft auch als Schlaganfalltherapie einsetzen könnte.