UCSD-Bioingenieure entdecken mögliche Ursache und Behandlung für lebensbedrohlichen Schock

UCSD-Bioingenieure entdecken mögliche Ursache und Behandlung für lebensbedrohlichen Schock
UCSD-Bioingenieure entdecken mögliche Ursache und Behandlung für lebensbedrohlichen Schock
Anonim

Forscher verhinderten Schock und multiples Organversagen bei Versuchstieren, indem sie starke Verdauungsenzyme der Bauchspeicheldrüse im Darm blockierten, so Studien von Bioingenieuren der Jacobs School of Engineering an der University of California, San Diego. Dieser grundlegende Durchbruch könnte zu Therapien zur Vorbeugung und Behandlung des ischämischen Schocks bei Menschen führen, die nach einem Blutverlust aufgrund einer traumatischen Verletzung oder einer Hochrisikooperation einen Schock erleiden. Die Arbeit liefert auch Hinweise auf die zellulären Mechanismen, die zu einem Schock führen.

Der Forschungsbericht mit dem Titel „Generation of In Vivo Activating Factors in the Ischemic Intestine by Pancreatic Enzymes“wird am 15. Februar in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. Der Hauptforscher der Studie ist Geert Schmid- Schoenbein, Professor für Bioingenieurwesen an der Jacobs School of Engineering, und die Arbeit wurde vom National Heart, Lung, and Blood Institute finanziert. Die Forschung wurde zusammen mit Hiroshi Mitsuoka und Erik Kistler im Microcirculation Research Laboratory von Schmid-Schoenbein durchgeführt.

Ein ischämischer Schock tritt auf, wenn der Blutdruck nach einem Blutverlust oder einer tiefen Anästhesie abfällt. Lebenswichtige Organe werden schlecht durchblutet und buchstäblich an Sauerstoffmangel gehindert. Frühe Symptome sind k alte, feuchte Haut, geistige Verwirrtheit und unzureichende Urinproduktion. Aber ein Schock kann schnell zu multiplem Organversagen und sogar zum Tod führen.

Diese Symptome werden induziert, wenn Aktivatoren im Blutkreislauf verschiedene kardiovaskuläre Zellen ansch alten, darunter Leukozyten (weiße Blutkörperchen) und Endothelzellen (Blutgefäßwände).Abnormale Wechselwirkungen zwischen Leukozyten und Endothelzellen erzeugen Entzündungen, verändern den Blutfluss und unterbrechen schließlich die Sauerstoffzufuhr zu den Organen.

Aber nie zuvor haben Forscher eindeutige Beweise für die Quelle der Zellaktivatoren gefunden.

“Die Bauchspeicheldrüse produziert starke Enzyme, die jedes Gewebe verdauen können – sogar unser eigenes. Diese Enzyme werden regelmäßig in den Darm freigesetzt, um unsere Nahrung zu verdauen“, sagt Schmid-Schoenbein. „Unsere Theorie ist, dass, wenn der Blutdruck im Darm stark abfällt, Pankreasenzyme im Darm beginnen, aus dem Lumen des Darms (wo sie Nahrung verdauen) in die Darmwand (wo sie nicht hingehören) zu entweichen. Diese Enzyme produzieren und setzen gefährliche Aktivatoren in den Blutkreislauf frei, wodurch eine Kaskade von Ereignissen ausgelöst wird, die zu multiplem Organversagen führt.“

Um ihre Theorie zu testen, erzeugten die Forscher bei Ratten chirurgisch einen Schock. Kontrollratten erhielten keine Behandlung. Aber die Forscher injizierten einen breit wirkenden Pankreasenzym-Hemmer in das Lumen des Dünndarms der Versuchsratten, bevor sie bei den Tieren einen Schock auslösten.Die Kontrollratten zeigten klassische Schocksymptome, darunter Blutdruckabfall, Entzündungen und multiples Organversagen. Die behandelten Ratten erfuhren eine viel geringere Druckminderung, keine Aktivierung von Leukozyten oder Endothelzellen, kein Auftreten von Zellaktivatoren im Kreislauf, keine Entzündung und keine signifikante Organverletzung.

“Wir haben eindeutig eine Schlüsselquelle für die Aktivatoren gefunden, die zu einem Schock führen. Das ist ein völlig neues Ergebnis“, sagte Schmid-Schoenbein. „Mit diesem Wissen können wir damit beginnen, wirksame Behandlungen zu erforschen, die den Tod von Tausenden von Menschen jedes Jahr verhindern können.“

Schmid-Schoenbeins Gruppe testet das Verfahren mit verschiedenen Arten von Enzymhemmern. Er unternimmt auch erste Schritte, um Versuche am Menschen zu planen.

Der verwendete Inhibitor war 6-Amidino-2-naphtyl-p-guanidinobenzoat-dimethansulfat, ANGD, 0,37 mM, auch bekannt als Nafamostatmesilat oder Futhan.

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