Schwere Sepsis: wenn freies Häm zur Gefahr wird
Forschungen zu den Ursachen der schweren Sepsis (Blutvergiftung) zeigten, dass freies Häm - ein Bestandteil von Hämoglobin, das Eisen und andere Atome enthält - die Vergiftungserscheinungen beschleunigt. Außerdem enthüllte die Studie, wie ein natürlich im Körper vorkommendes Häm abbauendes Molekül dazu beitragen könnte, die Folgen einer Sepsis zu begrenzen. Die Ergebnisse hierzu wurden am 29. September 2010 im Fachblatt Science Translational Medicine veröffentlicht. Die von amerikanischen, brasilianischen und portugiesischen Organisationen geförderte Studie wurde teilweise auch über die Projekte Xenome ("Engineering of the porcine genome for xenotransplantation studies in primates: a step towards clinical application") und Gasmalaria (Crosstalk between nitric and carbon monoxide in suppressing the pathogenesis of cerebral malaria) finanziert, die beide von der EU durch das Sechste und Siebte Rahmenprogramm unterstützt wurden. Die Ursachen einer schweren Sepsis liegen nicht so sehr im Infektionserreger selbst als vielmehr in der sich unkontrolliert ausbreitenden Entzündungsreaktion des Körpers nach einer Infektion, die sich in plötzlichem Blutdruckabfall und anschließendem Multiorganversagen äußert. Da diese Entzündungsreaktionen mit Medikamenten nur schwer in den Griff zu bekommen sind, stellen Sepsen auf Intensivstationen die häufigste Todesursache dar. Forscher vom Instituto Gulbenkian de Ciencia in Portugal fanden nun heraus, dass freies Häm die Überreaktion des Immunsystems auf den infektiösen Erreger noch beschleunigt. Bei Entzündungen werden massenhaft rote Blutkörperchen zerstört, was zur Freisetzung von Hämoglobin und den darin enthaltenen Häm-Ringen führt. Dieser als Hämolyse bezeichnete Prozess ist an die Entstehung einer Sepsis gekoppelt und bewirkt, dass die Bindung zwischen Hämoglobin und vier assoziierten Molekülen, den Häm-Gruppen, gelöst wird. Häm-Gruppen wiederum sind toxisch und bewirken Zelltod und Organversagen. Die gute Nachricht ist, dass der Körper den Prozess gegensteuern kann, und zwar durch die Produktion des Häm abbauenden Proteins Hämopexin. Wie das von Dr. Miguel Soares koordinierte Forscherteam erstaunt feststellte, besteht ein Zusammenhang zwischen der Konzentration dieses Moleküls im Blut des Patienten und dem Sterblichkeitsrisiko. "Wenn Häm im Blut akkumuliert, sinken nachweislich die Hämopexinkonzentrationen [ ], was möglicherweise der toxischen Wirkung des freien Häm entgegenwirkt", so Dr. Rasmus Larsen, leitender Autor der Studie. "In dieser Sache arbeiteten wir eng mit Ann Smith (Universität Missouri, Vereinigte Staaten) zusammen, die bereits seit mehreren Jahren an Hämopexin forscht. Sie stellte uns ausreichende Mengen des Proteins zur Verfügung, die wir Mäusen injizierten, nachdem sie eine schwere Sepsis entwickelt hatten. Wie sich herausstellte, besserte sich der Gesundheitszustand der Mäuse schlagartig und die meisten Tiere überlebten die Sepsis, im Gegensatz zu den unbehandelten Mäusen der Kontrollgruppe." In Zusammenarbeit mit Dr. Fernando Bozza von der Fundacao Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brasilien, fand sich dieser Zusammenhang auch beim Menschen bestätigt. Studien auf Intensivstationen zeigten, dass die Konzentrationen von zirkulierendem Hämopexin bei Überlebenden eines septischen Schocks sehr hoch waren. Patienten mit niedrigen Konzentrationen hingegen starben an den Folgen der Sepsis. Dies sind viel versprechende Aussichten für neue therapeutische Ansätze, die schon bald in der medizinischen Praxis Anwendung finden könnten. Wie Dr. Soares und Dr. Larsen aus diesen Beobachtungen schließen, "könnte anhand der Hämopexinkonzentration das Sterblichkeitsrisiko von Patienten mit schwerer Sepsis überwacht werden: wenn die Konzentrationen im Blut zu niedrig sind, ist mit schweren Folgen für den Patienten zu rechnen, möglicherweise auch mit tödlichem Ausgang." Genauere Prognosen sind jedoch nur der Anfang. "Obwohl viele Medikamente die Erreger einer Blutvergiftung schnell abtöten, reicht dieser Ansatz allein nicht aus, um den Patienten zu retten", so Dr. Soares. "Wenn wir aber Hämopexin injizieren, könnten wir eine Schädigung der Organe verhindern und hätten somit eine weitere Alternative zur Behandlung von Sepsen (neben der Beseitigung des pathogenen Erregers), die bald vielleicht Tausenden von Patienten auf Intensivstationen das Leben retten könnte."
Länder
Brasilien, Portugal, Vereinigte Staaten