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Doppelte Auszeichnung und wachsendes Potenzial für die Stoßwellentherapie

Der regenerative Effekt von Stoßwellen ist seit vielen Jahren bekannt. Mit der Aufklärung der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen und der Anwendbarkeit zur Regeneration nach Herzinfarkt, konnte das Team um Dr. Johannes Holfeld von der Univ.-Klinik für Herzchirurgie (Direktor Univ.-Prof. Dr. Michael Grimm) bereits zukunftsweisende Impulse setzen. In einer neuen Forschungsarbeit berichten die ForscherInnen über weitere regenerative Effekte auf geschädigtes Rückenmark.

Eine seltene, jedoch schwerwiegende Komplikation im Rahmen der operativen Behandlung eines Aortenaneurysmas ist die Schädigung des Rückenmarks und eine daraus resultierende Querschnittslähmung. Die Häufigkeit der Komplikation ist dabei abhängig von der Lokalisation des Aneurysma. „Bei diesen großen Operationen wird die Blutversorgung komplett unterbunden. Dauert dieser Zustand jedoch zu lange, kann eine Wiederdurchblutung oft nur verringert oder gar nicht wiederhergestellt werden. Das Rückenmark wird ischämisch, wodurch Ausfallserscheinungen oder gar eine Querschnittslähmung drohen“, weiß Herzchirurg Dr. Johannes Holfeld. Für diese Rückenmarksischämie gibt es bislang keine kausale Therapie.

Hoffnung bei Rückenmarksschädigung
Dieses Defizit könnte mit den Erkenntnissen der Arbeitsgruppe um Dr. Holfeld schon bald behoben werden. Nachdem das Team schon in der Vergangenheit zeigen konnte, dass Stoßwellen einen ganz bestimmten Rezeptor des angeborenen Immunsystems aktivieren, namentlich Toll-like Rezeptor 3 (TLR3), und damit im ischämischem Herzmuskel die Bildung neuer Blutgefäße angeregt wird, wurde diese Wirksamkeit nun auch für das ischämische Rückenmark überprüft. „Die molekularen Mechanismen der Ischämie verlaufen in jedem Organ gleich. Es war daher naheliegend, die nachgewiesenen Effekte der Stoßwellentherapie auf den Herzmuskel nun auch an geschädigtem Rückenmark zu untersuchen“, erklärt Dr. Holfeld.

Im herzchirurgischen Labor konnten die ForscherInnen am Tiermodell sichtbar machen, dass die Aktivierung von TLR3 mittels Stoßwellen eine Degeneration von Neuronen verhindern kann. „Zwei bis drei Tage nach der unmittelbaren Behandlung mit Stoßwellen lässt sich außerdem eine funktionelle Verbesserung mit annähernd normaler Motorik und besserem Überleben feststellen“, betonen die AutorInnen der Forschungsarbeit, die in der aktuellen Ausgabe des Journal of the American Heart Association (JAHA) veröffentlicht wurde.

Die regenerative Wirksamkeit wurde zudem auch in humanem Gewebe nachgewiesen. Hier kommt ein weiterer Rezeptor des angeborenen Immunsystems ins Spiel: Toll-like Rezeptor 4 (TLR4). Der mit degenerativen neurologischen Erkrankungen wie Parkinson oder Alzheimer assoziierte Faktor erklärt auch die Zusammenarbeit mit Assoz. Prof.ⁱⁿ Priv.-Doz.ⁱⁿ Dr.ⁱⁿ Nadia Stefanova, Leiterin des neurobiologischen Forschungslabors an der Univ.-Klinik für Neurologie. TLR3 und TLR4 haben einen gemeinsamen Signalweg, sodass Stoßwellen die Aktivierung von TLR3 bei gleichzeitiger Herunterregulierung von TLR4 bewirkt. Die vielversprechenden Ergebnisse zur Stoßwellentherapie werden nun auch in traumatischen Modellen erprobt. Schon sehr bald soll auch im Rückenmarksbereich die humane Anwendung erfolgen.

Das überragende Ergebnis dieser Arbeit war schließlich auch ausschlaggebend dafür, dass die ErstautorInnen Dr.ⁱⁿ Daniela Lobenwein und Dr. Can Tepeköylü im Rahmen der Jahrestagung der ESC Acute Cardiaovascular Care Association im Oktober in Wien mit dem Young Investigators Award ausgezeichnet wurden. Novum am Rande: Der Preis geht damit erstmals wiederholt an dieselbe Arbeitsgruppe!

(D.Heidegger)

Links:

Shock Wave Treatment Protects From Neuronal Degeneration via a Toll-Like Receptor 3 Dependent Mechanism: Implications of a First-Ever Causal Treatment for Ischemic Spinal Cord Injury. Lobenwein D, Tepeköylü C, Kozaryn R, Pechriggl EJ, Bitsche M, Graber M, Fritsch H, Semsroth S, Stefanova N, Paulus P, Czerny M, Grimm M, Holfeld J., J Am Heart Assoc. 2015 Oct 27;4(10). pii: e002440.
http://dx.doi.org/10.1161/JAHA.115.002440

Univ.-Klinik für Herzchirurgie
https://www.i-med.ac.at/patienten/ukl_herzchirurgie.html

NEWS-Archiv: Stoßwellentherapie – Forschungspreis für Entschlüsselung des molekularen Mechanismus
https://www.i-med.ac.at/mypoint/news/686773.html