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IZKF-Projekt F-21

Projekttitel:

Neue MR-Bildgebungsverfahren zur Erfassung der Pathophysiologie zerebraler Luftembolien im Rattenmodell

Projektleiter:

PD Dr. Bendszus

Neurologische Klinik

Prof. Dr. Stoll

Neurologische Klinik

Laufzeit:

01.01.2007 - 31.12.2009

Abstract:

Zerebrale Luftembolien mit klinisch inapparenten („stummen“) Hirninfarkten stellen ein ernsthaftes, bisher vielfach unterschätztes Problem bei herzchirurgischen Eingriffen und einer Vielzahl von endovaskulären Eingriffen der Koronararterien und supraaortalen Gefäßen dar. Zerebrale embolische Infarkte nach Herz-OPs und endovaskulären Eingriffen sind in der MRT in über 20% der Patienten nachweisbar und können neben selteneren fokal neurologischen Ausfällen zu schwer erfassbaren kognitiven Einschränkungen führen. Bislang gibt es keine experimentellen Untersuchungen zur in vivo Darstellung von mikroskopischen Luftembolien in der MRT und zur Dynamik der daraus resultierenden Gehirnschäden. Auch die zugrunde liegende Pathophysiologie ist weitgehend unverstanden. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuer bildgebender Verfahren zur Darstellung von zerebraler Luftembolien und ihren Folgen am Hirnparenchym. Hierzu soll ein arterielles Luftemboliemodell bei der Ratte entwickelt und daran Eisen- und neue fibrinspezifische  MR-Kontrastmittel zur Darstellung der potenziellen Gefäßverschlüsse erprobt werden. Das Ausmaß der sich entwickelnden Parenchymschäden soll in der Dynamik mittels Hochfeld-MR-Bildgebung (PWI/DWI) im Längsschnitt erfasst und zu histopathologischen Veränderungen (Zelltod, Inflammation, Thrombenbildung) in Beziehung gesetzt werden. In einem zweiten Schritt sollen die molekularen Mechanismen neuronaler Schäden durch Luftembolien aufgeklärt werden. Der Schwerpunkt liegt auf der Analyse der Interaktion zwischen Gaspartikeln und dem Gerinnungssystem, insbesondere der Bedeutung der Thrombenbildung in der zerebralen Mikrozirkulation, und der Rolle von Leukozyten. In Abhängigkeit der gewonnenen Erkenntnisse sollen Signalwege der luftembolieinduzierten Thrombenbildung und Leukozytenrekrutierung pharmakologisch blockiert und die therapeutische Wirksamkeit durch MR-Bildgebung und Histologie validiert werden.