Nachrichten 30.12.2020

Herzstillstand: Neue Strategie verhindert Hirnschäden im Tiermodell

Selbst wenn Patienten einen Herzstillstand überleben, treten in der Folge häufig Hirnschäden auf. Wissenschaftler haben nun eine Strategie gefunden, mit der sich zumindest bei Tieren das Risiko für neurologische Komplikationen deutlich minimieren lässt.

Wie lässt sich die Prognose von Menschen, die einen Herzkreislaufstillstand überlebt haben, verbessern? Wissenschaftler von der Universität Mailand setzen Hoffnung auf eine neue Methode. Ihre Idee: Durch Inhalation des Edelgases Argon soll der Entstehung ischämischer Schäden entgegengewirkt werden.

Im Tiermodell hat das Prinzip immerhin funktioniert: Mehr als doppelte so viele Schweine überlebten einen Herzstillstand ohne neurologische Komplikationen, wenn ihnen kurz nach Einsetzen der Wiederbelebungsmaßnahmen ein Argon-Inhalationsgemisch verabreicht wurde statt als Kontrolle ein Stickstoff/Sauerstoff-Gemisch (p ˂ 0,0001).

Deutlich besseres neurologisches Outcome

Insgesamt 36 Schweine wurden für die Studie präpariert. 12 Minuten, nachdem bei ihnen ein Herzstillstand künstlich erzeugt wurde, erhielten sie eine kardiopulmonale Reanimation und direkt danach vier Stunden lang ein Inhalationsgemisch. Die Randomisierung zu den jeweiligen Gasgemischen (Argon in verschiedenen Dosen plus Sauerstoff oder Stickstoff/Sauerstoff als Kontrolle) erfolgte bereits vor Induktion des Herzstillstandes.

Festgemacht wurde der neurologische Status der Tiere anhand mehrerer funktioneller Tests, die innerhalb von 96 Stunden nach Inhalation der Gasgemische durchgeführt wurden. Zudem wurden neurologische Biomarker gemessen und eine Histologie vorgenommen. Die Ergebnisse beider Untersuchungen stimmten mit dem zu beobachtenden klinischen Nutzen überein, also auch hier waren die Werte besser bei den Tieren, die Argon inhaliert haben. 

Hohe Dosis wirkte am besten

Die beste Wirkung wurde mit dem Gasgemisch erzielt, das den höchsten Argon-Anteil enthielt (70% Argon und 30% Sauerstoff). 80% der damit behandelten Schweine überlebten mit guten neurologischen Outcome vs. 30% in der Kontrollgruppe.

Neben den neuroprotektiven Effekten hat die Inhalation von Argon (70%) auch einen gewissen Herzschutz mit sich gebracht: kleinere Infarktnarben, eine vollständige Erholung der linksventrikulären Ejektionsfraktion (LVEF) nach 96 Stunden, gekoppelt mit besseren hämodynamischen Parametern und geringeren hochsensitiven Troponin T-Werten.  

Keine Nachteile erkennbar

Eine schädliche Wirkung des Edelgases auf die Lungenfunktion der Tiere und den Gasaustausch konnten die Wissenschaftler nicht feststellen.

Um die Notfallsituation möglichst real abzubilden, haben Prof. Francesca Fumagalli und Kollegen die Tiere nach Induktion des Herzstillstandes für 12 Minuten lang unbehandelt gelassen und erst dann mit den Wiederbelebungsmaßnahmen begonnen. Klinische Studien hätten gezeigt, dass der Rettungswagen im Schnitt sechs bis acht Minuten benötigt bis zum Ort des Geschehens. Wenn man dann noch die Zeit bis zum Absetzen des Notrufes, bis zum Einsatz der kardiopulmonalen Reanimation usw. bedenke, ist davon auszugehen, dass die Zeit ohne Blutversorgung des Gehirns noch länger andauert, erläutern die italienischen Wissenschaftler ihre Entscheidung für die 12 -minütige Wartezeit.

„Attraktive klinische Option“

Für die neuro- und kardioprotektive Wirkung von Argon könnten ihrer Ansicht nach mehrere Mechanismen verantwortlich sein. Dazu zählten die sauerstoffähnlichen Eigenschaften des Edelgases durch die Wirkung auf mitochondriale Strukturen, antiapoptotische Effekte sowie der Einfluss des Gases auf proinflammatorische Zytokine, Wachstumsfaktoren und das Zellüberleben. All das könnte die Ischämiebildung als Folge des Sauerstoffmangels minimieren. 

Aufgrund ihrer neuesten Ergebnisse halten die italienischen Wissenschaftler Argon für „eine attraktive klinische Option“ zur Behandlung des Post-Herzstillstand-Syndroms – ein Zustand, an dem viele Patienten, die zunächst einen Herzstillstand überlebt haben, versterben, und der durch diverse Organschäden inkl. neurologischer Störungen gekennzeichnet ist. 

Im nächsten Schritt sollten laut Fumagalli und Kollegen nun die neuroprotektiven Eigenschaften von Argon „in einem klinischen Szenarium“ untersucht werden.

Literatur

Fumagalli F et al. Ventilation With Argon Improves Survival With Good Neurological Recovery After Prolonged Untreated Cardiac Arrest in Pigs

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