Kernspintomographie am Unfallort

Mit portablen MRT-Geräten könnten Ärzte in einigen Jahren freie Radikale detektieren, die auf schwerwiegende Hirnverletzungen hindeuten.

Ein Wissenschaftlerteam am Massachusetts General Hospital (MGA) will traumatische Gehirnschädigungen schneller und zuverlässiger diagnostizieren – und das womöglich gleich am Unfallort. Dazu wurde eine neuartige Technik entwickelt, mit der die Kernspintomographie (auch Magnetresonanztomographie oder MRT genannt) zur Erkennung freier Radikale im lebenden Körper genutzt werden kann. Damit wäre es erstmals möglich, diese Marker direkt zu beobachten, die ein wichtiger Indikator für Hirntraumata sind.

Forscher experimentieren seit langem damit, freie Radikale mittels MRT zu erkennen, doch bislang war dies zu zeitaufwendig und bedurfte hoher Feldenergiemengen, die wiederum zu einer nicht akzeptablen Erwärmung des Gewebes führen. Konventionelle MRT-Verfahren liefern qualitativ hochwertige Bilder der Gehirnstruktur und können Blutungen und physische Schäden feststellen, erlauben aber keinen Blick in die subtiler ablaufende Abgabe freier Radikale.

Die Methode der MGA-Forscher, die am A.A. Martinos Center for Biomedical Imaging entwickelt wurde, soll schneller, effizienter und dabei gewebeschonend sein. Teamleiter war der Physiker Matt Rosen.

Bislang konnte er zeigen, dass sich mit der Methode freie Radikale im Gehirn lebender Ratten erkennen lassen, wenn man diesen die hochreaktiven Moleküle direkt spritzt. Das Ergebnis wurde mit MRT-Hardware erzielt, die kleinere Magneten als die klassischen raumgroßen MRT-Systeme nutzen. Somit könnte am Ende der Forschungen sogar eine portable Diagnoseeinheit stehen.

Nach traumatischen Hirnverletzungen können freie radikale – Moleküle, die sich bei der Verletzung bilden – gesundes Hirngewebe durch chemische und zelluläre Prozesse schädigen, die Schwellungen und Zelltod verursachen. Schon eine solche Schwellung kann weitere Verletzungen oder sogar den Tod hervorrufen.

In Notsituationen könnte das von Rosen vorgeschlagene portable MRT-Gerät die Schwere einer Hirnverletzung bestätigen und Ersthelfer somit anhalten, Antioxidanzien zu verabreichen, um die freien Radikale zu neutralisieren. Die Wirkung solcher Medikamente könnte dann in einem zweiten Scan beobachtet werden. Zudem würde das Verfahren Ärzten helfen, die Entscheidung zu fällen, ob sie die Schädeldecke öffnen sollen, um eine Hirnschwellung direkt zu bekämpfen.

Freie Radikale sind allerdings nicht nur schlecht, sie spielen im Bereich der biologischen Signalgebung im Hirn auch eine reguläre Rolle. Entsprechend wäre es mittels MRT auch möglich, zu messen, wie hoch der Anteil freier Radikale im gesunden Gehirn (oder jedem anderen Körperteil) ist. So ließen sich dann Ausreißer und Notfallsituationen erkennen.

Bis es zu einer Kommerzialisierung der Technik von Rosen & Co. kommen wird, dürften aber noch Jahre vergehen. "Ob freie Radikale, die der Körper selbst produziert, mit dem Verfahren visualisiert werden können, ist natürlich noch eine offene Frage", so Bruce Rosen (nicht verwandt und nicht verschwägert), Professor für Radiologie an der Harvard Medical School.

Das Verfahren könnte auch für andere Krankheitsbilder signifikant sein, beispielsweise Schlaganfälle, Krebs oder Demenz, wo freie Radikale ebenfalls eine Rolle spielen. Doch schon der Einsatz bei Hirnverletzungen wäre ein Fortschritt: Allein in den USA leben mehr als fünf Millionen Menschen mit Behinderungen, die aufgrund solcher Krankheitsbilder auftraten. (bsc)