Neue bildgebende Verfahren können Ärzten ein klareres Bild von Schlaganfallschäden vermitteln

"Während eines ischämischen Schlaganfalls werden schädliche Enzyme, die Gelatinase genannt werden, in Bereichen des Gehirns überaktiv, in denen der Blutfluss unterbrochen ist", sagte Zezong Gu, Ph.D., Professor für Pathologie und Anatomie an der MU School of Medicine und Leiter Autor der Studie. "Eine Überaktivierung dieser Enzyme führt zu einer Schädigung des Gehirns. Unser Team stellte die Hypothese auf, dass wir, wenn wir diese Aktivität in Echtzeit visualisieren und verfolgen könnten, daran arbeiten könnten, eine Möglichkeit zu entwickeln, die Aktivität zu blockieren und das Auftreten von Gehirnschäden zu verhindern."

Die Magnetresonanztomographie (MRT) wird häufig zur Diagnose von Schlaganfällen eingesetzt, da sie präzise Schnittbilder des Gehirns liefert. Obwohl diese Bilder die Region der arteriellen Blockaden im Gehirn verifizieren können, sind die gegenwärtigen Kontrastmittel nicht spezifisch oder empfindlich genug, um wichtige molekulare Ereignisse wie die Gelatinaseaktivität auf einem MRT-Bild aufzudecken.

Um dieses Hindernis zu überwinden, verwendeten die Forscher Peptide, die die Gelatinaseaktivität spezifisch erkennen. Die Peptide wurden mit Kontrastmitteln durch ein Verfahren markiert, das von Roger Tsien, Ph.D., einem Biochemiker und Nobelpreisträger an der University of California, San Diego, entwickelt wurde.

"Sobald die markierten Peptide an die Stelle mit erhöhter Gelatinaseaktivität gelangten, wurden sie mit diesem aktivierten Enzym in die Zellen absorbiert", sagte Gu. "Als genug dieser Peptide absorbiert wurden, war die Schlaganfallstelle auf einer MRT sichtbar. Wir haben diese Technik sowohl in zellbasierten als auch in Mausmodellen für ischämischen Schlaganfall getestet. Mit dieser Methode haben wir die Gelatinaseaktivität erfolgreich verfolgt."

Gu schlägt vor, dass die Echtzeit-Bildgebung dieser Aktivität zu einem besseren Verständnis der Behandlung von Schlaganfällen und der Vermittlung der von ihnen verursachten Schäden führen könnte.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass markierte Peptide als nicht-invasive Sonde zum Nachweis und zur Verfolgung der Gelatinaseaktivität verwendet werden können", sagte Gu. "Dieses Verfahren kann Klinikern als zusätzliches Instrument zur Behandlung ihrer Patienten dienen, wenn ein funktionsfähiger Inhibitor entwickelt werden kann, um den durch diese Aktivität verursachten Schaden zu verhindern."

Gu und sein Team arbeiten derzeit an der Entwicklung eines solchen Gelatinasehemmers.