Rheo-erythrokrine Dysfunktion als Biomarker für die RIC-Behandlung bei akutem ischämischem Schlaganfall (ENOS)

Schlaganfall ist weltweit eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung. 85 % aller Schlaganfälle sind ischämische Schlaganfälle, die durch einen Thrombus oder eine Embolie verursacht werden. Die zusätzlichen 15 % werden durch Blutungen verursacht. Derzeit sind die einzigen zugelassenen Behandlungen für ischämische Schlaganfälle eine Thrombolyse innerhalb von 4,5 Stunden und eine Thrombektomie, die innerhalb von 6 Stunden nach Auftreten der Symptome durchgeführt wird – in einigen Fällen bis zu 24 Stunden. Die Mehrheit der Schlaganfallpatienten kommt jedoch nicht für eine akute Reperfusionstherapie in Frage, hauptsächlich aufgrund von Zeitbeschränkungen und verspäteter Vorstellung. Neue neuroprotektive Strategien, die für alle Schlaganfallpatienten verfügbar sind, werden daher dringend benötigt.

Remote Ischämic Conditioning (RIC) ist ein einfacher Eingriff, bei dem durch wiederholtes Aufblasen und Ablassen einer Blutdruckmanschette eine vorübergehende Ischämie in einer Extremität induziert wird. Es bleibt ungewiss, wie genau die Schutzwirkung von RIC zwischen Extremität und Gehirn übertragen und kommuniziert wird. Sowohl humorale als auch immunologische und neuronale Signalwege scheinen beteiligt zu sein. Die Behandlung mit RIC hat sich im klinischen Umfeld als sichere, durchführbare und kostengünstige Behandlung erwiesen.

Biomarker der RIC-Behandlung sind ein neues Gebiet der Schlaganfallforschung und müssen unbedingt etabliert werden, um das Ansprechen auf die Konditionierungsbehandlung zu beurteilen und vorherzusagen. Die rheo-erythrokrine Dysfunktion der roten Blutkörperchen (RBC) ist ein neuartiger Biomarker sowohl für ischämische Schlaganfälle im Allgemeinen als auch für die Wirkung von RIC. Rote Blutkörperchen mit einem Durchmesser von 6–8 μm müssen stark verformbar sein, um das Gehirngewebe mit Sauerstoff zu versorgen, indem sie durch Mikrogefäße mit einem Durchmesser von nur 2–3 μm wandern. RBCs können Stickoxid als NO2-/s-nitrosylierte Proteine ​​tragen. Diese Proteine ​​verbessern die Verformbarkeit der RBC und induzieren eine hypoxische Vasodilatation, wodurch sie den Durchgang durch die Mikrovaskulatur verbessern. RBCs exprimieren auch Erythrozyten-Stickstoffoxid-Synthase 3, die die Rheo-Erythrokrin-Funktion regulieren. Erythrozyten-Stickstoffoxid-Synthase 3 wird durch Scherbelastung aktiviert und stellt eine zusätzliche NO-Quelle für eine hypoxische Vasodilatation bereit. Vorläufige Daten haben gezeigt, dass ein experimenteller Schlaganfall bei Mäusen eine rheo-erythrokrine Dysfunktion der RBCs zu verursachen scheint, was zu einem Verlust der Verformbarkeit führt. Die roten Blutkörperchen werden starr, was zu einem Verschluss von Mikrogefäßen im Gehirn und weiteren ischämischen Schäden führen kann. Der Verlust der Verformbarkeit kann als reduzierter Dehnungsindex (EI) durch Ektacytometrie gemessen und durch RIC abgeschwächt werden.