Gehirnschädigung: Ketamin killt Kurzschluss

19. Oktober 2012
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Das Narkosemedikament Ketamin könnte Patienten mit schweren Hirnschädigungen zukünftig vor weiteren Folgeschäden schützen. Es reduziert elektrische Entladungswellen im Gehirn.

Nach Hirnblutungen, schwerem Schlaganfall oder Schädel-Hirn-Traumen sind auch angrenzende, nicht direkt betroffene Hirnareale gefährdet. Ausgehend von der geschädigten Region überziehen elektrische Entladungswellen, so genannte “Spreading Depolarizations” oder Streudepolarisierungen, das Gehirn und können zum Absterben der Nervenzellen führen. Eine Studie zeigt nun, dass das gängige Narkosemittel Ketamin das Auftreten der Entladungswellen drastisch verringert und damit nachträgliche Schädigungen des Gehirns verhindert werden.

Elektrische Ladungswellen als Nachwirkung

„Manchmal kommen Patienten in relativ gutem Zustand in die Klinik, sind wach und ansprechbar, doch nach einigen Tagen verschlechtert sich der Zustand. Das ist die Phase, in der das Gehirn durch “Spreading Depolarisations” weiteren Schaden nimmt“, erklärt Dr. Daniel Hertle von der neurochirurgischen Universitätsklinik Heidelberg und Erstautor der Veröffentlichung, die in der Zeitschrift Brain erschienen ist. Die unkontrollierten elektrischen Entladungswellen geschehen etwa zwischen dem dritten und dem 12. Tag nach der Hirnverletzung. Das Phänomen wurde bei etwa 60 Prozent der Patienten beobachtet. „Allerdings erfolgt die Messung im Elektrokortikogramm immer nur auf circa einem Viertel der Gehirnoberfläche. Möglicherweise sehen wir bei einem Teil der Patienten die “Spreading Depolarisations” nicht, weil sie an anderer Stelle auftreten“, gibt Dr. Hertele zu bedenken. Patienten, bei denen die elektrischen Entladungswellen beobachtet werden, haben ein deutlich schlechteres Outcome als Patienten, bei denen das Phänomen nicht auftritt.

Zusammenbruch der Ionengradienten

Streudepolarisationen sind plötzliche, extreme Depolarisationen von Nervenzellen. Das Ionenkonzentrationsgefälle zwischen Zellinnen- und –außenraum bricht vollständig zusammen und der Membranwiderstand nimmt ab. Eine erneute Erregung der Nervenzelle ist somit nicht möglich; die Ionengradienten müssen durch die Natrium-Kalium-Pumpe erst wieder hergestellt werden. Je häufiger solche Wellen kompletter Entladung auftreten, desto länger brauchen die Zellen, um sich zu erholen. Zusätzlich führt die geänderte Osmolalität dazu, dass Wasser in die Nervenzelle einströmt; es kommt zum zytotoxischen Ödem. Im Mikroskop ist es durch die Deformierung der Dendriten und die Ballonform des Zellkörpers zu erkennen. Wird ein kritischer Zeitpunkt überschritten, führen diese Veränderungen zum Absterben der Nervenzellen.

Hintergründe unklar

Entdeckt wurde das Phänomen im Tiermodell bereits im Jahre 1944 von dem Brasilianer Aristides Leão. Dennoch finden die “Spreading Depolarisations” erst jetzt Eingang in die klinische Neurologie und Neurochirurgie. Die Gründe, warum Streudepolarisationen auftreten sind noch immer weitgehend unklar. Während im Zentrum der Depolarisationswelle das Gehirn zusätzlichen Schaden erleidet, könnten noch gesunde Hirnareale in der Peripherie von der sich ausbreitenden Welle vor einer drohenden Gefahr gewarnt werden. Ein solcher Ablauf wurde beispielsweise bei einer Unterversorgung mit Sauerstoff gezeigt. Bekommen Gehirnzellen zu wenig Sauerstoff, sterben sie nach etwa sieben Minuten ab. Haben die Zellen jedoch einige Stunden vorher für einen kürzeren Zeitraum zu wenig Sauerstoff erhalten, so überleben sie die wiederholte Noxe besser. Möglicherweise steckt aber auch eine lokale Krise dahinter, die in metabolischem Versagen mündet.

Ketamin vermindert Entladungswellen um 70 Prozent

„Wir gehen davon aus, dass sich schwere Folgeschäden wie lebenslange Behinderungen zum Teil verhindern ließen, wenn wir die Entladungswellen unterdrücken könnten“, sagt Privatdozent Oliver Sakowitz, Geschäftsführender Oberarzt der Neurochirurgischen Universitätsklinik Heidelberg. An der jetzt veröffentlichten Studie beteiligten sich neben Heidelberg die Charité in Berlin, das Universitätsklinikum in Köln, das King’s College London sowie amerikanisch Universitäten in Pittsburgh, Richmond und Cincinnati. Insgesamt wurden 115 Patienten nach Schädel-Hirn-Trauma, Hirnblutungen oder ischämischem Schlaganfall eingeschlossen. Retrospektiv wurde von den Zentren abgefragt, welche Medikation die Patienten erhalten hatten. Dabei zeigte sich, dass die Gabe von Ketamin zur Sedierung und Schmerzbehandlung nach der Operation bis etwa zum 12. Tag zu einer Reduktion der „Spreading Depolarisations“ um 70 Prozent führte. Die Behandlung mit anderen für diese Fälle typischen Medikamenten, z.B. Benzodiazepinen oder Opioiden, zeigte diese Wirkung nicht.

NMDA-Rezeptor entscheidend?

Ketamin bindet an den NMDA-Rezeptor und blockiert ihn. Der NMDA-Rezeptor scheint der Schlüssel zu sein, da die Hemmung anderer Rezeptoren (GABA– bzw. Opioidrezeptoren) keinen Einfluss auf die Häufigkeit und Dauer der Streudepolarisationen hat. Jetzt müsste nach den Vorstellungen der Mediziner eine Studie folgen, in der eine Patientengruppe mit nachweisebaren “Spreading Depolarisations” Ketamin erhält und eine andere Gruppe nicht. Sollte sich die Gabe von Ketamin im Vergleich zu anderen Medikamenten als günstig herausstellen, wäre das eine interessante Behandlungsoption. Das Schädel-Hirn-Trauma zählt in den westlichen Ländern zu den häufigsten Todesursachen bei Menschen unter 40 Jahren. Etwa ein Prozent der Fälle endet tödlich. Bei vielen anderen bleiben lebenslang Schädigungen des Gehirns, Einschränkungen oder Behinderungen zurück. Daher wäre es besonders für diese Zielgruppe interessant, unnötige Folgeschäden am Gehirn durch Streudepolarisationen abzuwenden.

Symptome auch bei Migräne

Interessanterweise treten “Spreading Depolarisations” auch bei Migränepatienten mit Aura auf. Vermutlich stellen sie sogar den Kernprozess dar: die Reihenfolge, in der Missempfindungen und Sinnesstörungen auftreten, deckt sich mit der Wanderung der Entladungswelle über die Hirnrinde. Bei der Mirgäneaura dauern die Entladungen nur kurz an. Vermutlich führen sie daher auch nicht zum Absterben von Nervenzellen, wie es bei den lang anhaltenden Entladungen im Fallen von Energiestoffwechselstörungen auftritt. Bei welchen weiteren Erkrankungen kortikale Streudepolarisationen eine Rolle spielen könnten, ist nicht bekannt.

110 Wertungen (4.64 ø)

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10 Kommentare:

Jannes  Oldendorf
Jannes Oldendorf

Auch auf die Gefahr hin, dass ich hier mit meinem Ausbildungsstand aus dem Rahmen der Diskussion falle: Wie sieht es denn mit der Blutdrucksteigernden Wirkung von Ketamin aus, führt diese nicht auch zu einer intrakraniellen Druckerhöhung und ggf zur weiteren Hirnschädigung?

#10 |
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Kristina Walker
Kristina Walker

Guter Beitrag. Allerdings ist wirklich äußerste Vorsicht geboten. Ich erinnere mich, daß Anfang der 80ger Ketamin in der Humannarkose verpönt war, da es im Aufwachstadium durch plötzliche laute Geräusche (wie zuschlagende Türen) bleibende Psychosen bei den Patienten ausgelöst hatte.

#9 |
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Selbstst. Apotheker

Wissenschafler des National Institute of Mental Health fanden heraus,dass Ketamin,das auch als Freizeitdroge bekannt ist,Symtome einer Depression verbessert.
Allerdings muss Ketamin so verändert werden,daß es seine hallunzinatorischen Nebenwirkung verliert.
Die Wissenschftler hetten 17 depressive Patienten entweder eine sehr geringe Dosis des Wirkstoffes oder Plazebo injiziert.Alle Patienten hatten bereits eine durchschnitlich sechs Monate dauernde Behandlung hinter sich,die ihre Wirkung verfehlte.Die Forscher maßen Depre_
ssionslevel Minuten,Stunden und Tage nach Injektion.
Innerhalb von zehn Minuten wies die Hälfte der Patienten mit Ketamininjection einen 50-prozentigen Abfall der depressiven Symptome auf,so Studienleiter Carlos Zarate junior.Am Ende des ersten Tages hatten 71% der patienten auf Ketamin reagiert,29% davon waren annähernd symptom_
frei.Bei über einem Drittel der Patienten wirkte eine Dosis mindestens eine Woche lang.Arch Gen Psychiatry 63
(2006)856-864
Barbaros Orhon
Brunnen Apotheke,Löningen

#8 |
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Als “Wundermedikament” ist Ketamin auch nicht bezeichnet worden. Ich kann aus der klinischen Erfahrung (Maximalversorger, Traumazentrum mit Neurochirurgie) nur bestätigen, dass viele unserer SHT-Patienten, die im Rahmen einer längerfristigen Analgosedierung auch Ketamin erhielten, ein gutes Outcome hatten, auch wenn sie ein höhergradiges SHT hatten. Die Beeinflussung des Outcomes bei schwerem SHT hängt sicher an vielen Faktoren, aber das Ketamin scheint zumindest keinen zusätzlichen “Schaden” auch bei längerfristiger Gabe verursacht zu haben. Wir haben jedoch bei solchen Patienten auch immer ein konsequentes Neuromonitoring mit intrakranieller Druckmessung durchgeführt.
Der Artikel gibt eine interessante Erklärung, warum Ketamin, welches vor noch nicht so langer Zeit (s. andere Kommentare) bei SHT-Patienten unter uns verpönt war, dann doch funktioniert … vielen Dank für diesen Einblick! Bin sehr gespannt auf weitere Studien.

#7 |
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Leider haben Dissoziativa/NMDA-Rezeptor-Blocker, zu denen neben Ketamin auch Phencyclidin (PCP) und Dizocilpin (MK-801) gehören, auch ihre Schattenseiten. Diese Substanzen sind vor allem in den 90ern sehr als “Partydrogen” in Mode geraten – und verbargen sich hinter den Namen “Special K” (Ketamin) und “Angel Dust” (PCP) – aufgrund ihrer Eigenschaft, das mesolimbische Dopaminsystem zu entkoppeln und somit Psychose-ähnliche Zustände zu induzieren. Dementsprechend werden sie auch weltweit in Tieren als pharmakologisches Schizophrenie-Model angewandt (welches ich zufälligerweise während meiner eigenen Promotionsarbeit auch verwandt habe). Durch die erhöhte Dopamin-Neurotoxizität kommt es bei Mensch und Tier zu präfrontaler (sogenannter atypischer) Neurodegeneration; vor allem Ratten zeigten massive Hirnschädigungen durch NMDAR-Blocker (Olney’s lesions).
Sicherlich hat Ketamin seine Vorteile vor allem als Anästhetikum und (im Zusammenhang mit diesem Beitrag) als Herabsetzer der Exzitotoxizität, aber es als “Wundermedikament” zu bezeichnen ist anbetracht seiner mitunter doch massiven Nebenwirkungen kritisch. Besonders, wenn es wiederholt angewandt wird, sind die Langzeitfolgen einfach nicht absehbar.

#6 |
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..Ketamin zeigte schon vor einigen Jahren Vorteile beim exp. Schlganfallmodell. Beim SHT bedraf es weiterer Wirkaufklärung, zumal alle anderen pharmakol. Ansätze, die penumbra nach einem SHT zu schützen, keine Vorteile erbracht haben

#5 |
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Stefan Blasig
Stefan Blasig

Ketamin ist das Wundermedikament seit Jahrzehnten. Sein grösster Verdienst ist es der dritten Welt sichere Narkosen zu ermöglichen.

#4 |
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Dr. med. Reinhard von Kietzell
Dr. med. Reinhard von Kietzell

Große Vorsicht ist angeraten. Ich habe 2 Patienten erlebt, die nach SHT wach und gut ansprechbar waren und nach Ketamin-Narkose (1x ca. 2 Std. nach Trauma, 1x 3 Tage danach ein massives Hirnödem entwickelten und daran verstorben sind.

#3 |
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Psychologe

Sehr toll! Gerade in heutiger Zeit wo immer längeres Leben möglich ist=)

#2 |
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Birgid Weller
Birgid Weller

Hochrelevantes Thema sehr interessant dargestellt. Danke.

#1 |
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