Autologe mitochondriale Transplantation bei zerebraler Ischämie

Der Schlaganfall ist weltweit eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität. Mehr als 80 % der Schlaganfälle sind das Ergebnis einer Ischämie, die durch den Verschluss einer oder mehrerer Hirnarterien verursacht wird. Ein Mangel an Blutversorgung verhungert die Gehirnzellen mit notwendiger Glukose und Sauerstoff und stört die zelluläre Homöostase, was schließlich zum Absterben von Neuronen führt.

Mitochondrien sind winzige Organellen, die in fast allen Arten menschlicher Zellen vorkommen und für unser Überleben lebenswichtig sind. Ähnlich wie eine Batterie erzeugen sie den größten Teil unseres Adenosintriphosphats (ATP), der Energiewährung der Zelle. Mitochondrien sind auch an anderen Aufgaben beteiligt, wie der Signalübertragung zwischen Zellen und dem Zelltod. All diese Funktionen können während einer Ischämie aufgrund der Schädigung der Mitochondrien beeinträchtigt sein.

Basierend auf vielen vorklinischen Studien an Tieren können durch Ischämie verursachte Schäden rückgängig gemacht werden, nachdem gesunde Mitochondrien in verletztes Gewebe infundiert wurden. Eine laufende klinische Studie an menschlichen Herzen am Boston Children's Hospital hat außerdem gezeigt, dass die Transplantation autologer Mitochondrien durch Infusion oder direkte Injektion gut verträglich und sicher ist.

Die Forscher an der University of Washington rekrutieren Probanden für eine erste Studie am menschlichen Gehirn, um die Sicherheit einer autologen mitochondrialen Transplantation während einer Gehirnischämie zu bestätigen. Die Transplantation wird im Rahmen des gleichen Verfahrens wie die klinisch indizierte Reperfusionsbehandlung durchgeführt.

Während der standardmäßigen endovaskulären Behandlung der zerebralen Ischämie werden die Ermittler eine sehr kleine Biopsie aus dem Muskelgewebe neben unserer chirurgischen Zugangsstelle entnehmen. Muskelgewebe wird am Krankenbett verarbeitet, um die autologen Mitochondrien zu extrahieren, wie in früheren Herzstudien am Menschen durchgeführt und in Tierversuchen validiert. Die endovaskuläre Behandlung verläuft ohne Unterbrechung wie klinisch indiziert, und die Mitochondrien werden während der Reperfusion über einen Mikrokatheter in die Hirnarterie infundiert.