Neues Molekül LK-2 könnte durch Schlaganfälle verursachte Hirnschäden reduzieren

BerlinWissenschaftler am Krankenhaus für kranke Kinder (SickKids) haben ein neues Molekül namens LK-2 entwickelt, das bei der Behandlung von Hirnverletzungen durch Schlaganfälle helfen könnte. Ischämische Schlaganfälle blockieren die Blutzufuhr zu Teilen des Gehirns, wodurch die Zellen nicht genug Sauerstoff erhalten. Unbehandelt können diese Zellen absterben und bleibende Schäden und Behinderungen verursachen. Schlaganfälle sind ein großes Gesundheitsproblem weltweit und betreffen jährlich Millionen von Menschen.

Eine in Nature veröffentlichte Studie, geleitet von Dr. Lu-Yang Wang am SickKids und Wissenschaftlern der Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, hat gezeigt, dass ein Molekül namens LK-2 Neuronen während eines Schlaganfalls schützen kann. Dieser Schutz könnte helfen, Gehirnschäden zu verhindern. Dr. Wang, der Inhaber eines Tier 1 Canada Research Chair für Gehirnentwicklung und -erkrankungen ist, glaubt, dass LK-2 zu neuen Behandlungen für Schlaganfälle führen könnte.

Viele aktuelle Behandlungen für Schlaganfälle konzentrieren sich auf ein chemisches Molekül im Gehirn namens Glutamat. Während eines Schlaganfalls steigt der Glutamatspiegel stark an, was durch die Überstimulation der sogenannten N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptoren (NMDARs) zu Zellschäden führt. Diese Überstimulation lässt zu viel Calcium in die Gehirnzellen eindringen, was deren Absterben zur Folge hat. Wissenschaftler haben lange versucht, NMDARs zu blockieren, aber die entwickelten Medikamente zeigten nicht die gewünschte Wirksamkeit und verursachten ernste Nebenwirkungen wie Psychosen und Denkstörungen.

Das Forschungsteam fand heraus, dass Glutamat noch auf andere Weise Schaden anrichten kann. Glutamat bindet nicht nur an NMDARs, sondern auch an säureempfindliche Ionenkanäle (ASICs). Diese Kanäle werden normalerweise durch Säuren aktiviert, können aber während eines Schlaganfalls durch Glutamat überstimuliert werden. Diese Überstimulation führt zu einem übermäßigen Kalziumeinstrom in die Zellen, was schließlich zum Zelltod führt.

Dr. Wang erläutert, dass Glutamat Gehirnzellen schädigt, indem es sowohl mit NMDARs als auch mit ASICs interagiert. Das Forschungsteam versuchte, die Wirkung von Glutamat auf ASICs zu verhindern, ohne NMDARs zu beeinträchtigen. Sie entdeckten die genaue Bindungsstelle für Glutamat an ASICs und entwickelten das Molekül LK-2. LK-2 blockiert diese Stelle und schützt dadurch vor übermäßigem Kalziumeinfluss und Zellschäden.

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Forschungen an Tiermodellen haben gezeigt, dass LK-2 die Überstimulierung bestimmter Rezeptoren durch Glutamat verhindert. Dadurch wurde der Kalziumeinstrom in die Zellen reduziert und der Zelltod vermieden. Bemerkenswerterweise beeinflusste LK-2 keine anderen Rezeptoren oder neuronalen Signale im Gehirn. Dies deutet darauf hin, dass LK-2 ein vielversprechender neuer Therapieansatz für Schlaganfälle sein könnte.

Dr. Wangs Team wird weiterhin die Funktionsweise von LK-2 erforschen. Sie beabsichtigen, dieses Molekül in klinischen Studien zu testen. Diese Forschung wurde von Dr. Julie Forman-Kay und Dr. Iva Pritišanac am SickKids unterstützt, deren Arbeit half, die Bindungsstelle von Glutamat an ASICs zu lokalisieren.

Diese Forschung wurde durch finanzielle Unterstützung ermöglicht:

• Kanadische Institute für Gesundheitsforschung (CIHR)
• Naturwissenschaftlicher und Technischer Forschungsrat von Kanada (NSERC)
• Kanada-Forschungslehrstuhl-Programm

Die Entdeckung von LK-2 ist bedeutend, da sie eine neue Methode bietet, Schlaganfälle zu behandeln, ohne die normalen Gehirnfunktionen zu beeinträchtigen. Sie gibt Millionen von Schlaganfallpatienten weltweit Hoffnung. LK-2 wirkt, indem es die schädlichen Auswirkungen von übermäßigem Glutamat blockiert, was die Behandlung von Schlaganfällen revolutionieren könnte.

Forscher arbeiten weiterhin daran, LK-2 als wirksame Behandlungsmethode zu entwickeln. Dieses Molekül könnte bald Schlaganfallpatienten zu besseren Ergebnissen verhelfen. Die ersten wissenschaftlichen Erkenntnisse sind vielversprechend, und weitere Studien werden prüfen, wie gut es beim Menschen funktioniert. Bleiben Sie dran für Updates zu dieser bedeutenden Forschung, die kurz davorsteht, die Schlaganfallbehandlung zu revolutionieren.