Neu entdeckte „Gehirn-Tsunamis“ geben wissenschaftlichen Einblick in die Biologie des Todes

Eine neue lernen kann dem, was während des biologischen und irreversiblen Todes des Gehirnorgans passiert, Glaubwürdigkeit verleihen.

Die in den Annals of Neurology veröffentlichte Studie untersuchte die sich ausbreitende Depolarisation der menschlichen Großhirnrinde und lieferte ein besseres Verständnis dafür, wie das Gehirn auf Energiemangel reagiert.

Die Depolarisation von Gehirnzellen wird mit Tsunamis verglichen, wie heftig sie sein können, wie sporadische Wellen, die das Nervensystem überholen und große Zerstörungen anrichten.

Obwohl die Wiederherstellung des Kreislaufs das Hauptziel bei der Notfallbehandlung ist, glauben Forscher, dass das Verständnis der Reaktion des Gehirns auf Energiemangel dazu beitragen könnte, die für die Wiederbelebung verfügbare Zeit vorherzusagen, “bis ein irreversibler Schaden” im Gehirn auftritt.

“Diese potenziell reversible, sich ausbreitende Welle beginnt normalerweise 2 bis 5 Minuten nach dem Einsetzen einer schweren Ischämie und markiert den Beginn einer toxischen intraneuronalen Veränderung, die schließlich zu einer irreversiblen Verletzung führt”, heißt es in der Studie.

Die von den Forschern verwendete Methodik umfasste die Durchführung von Aufzeichnungen mit Elektrodenstreifen oder Elektrodenanordnungen bei Patienten mit verheerenden Hirnverletzungen, die zur Aktivierung der Anordnung „Nicht wiederbeleben – Komfortpflege“ führten.

Neun Patienten wurden an zwei getrennten Einrichtungen, vier an der Charité-Universitätsmedizin in Berlin und fünf am Medical Center der University of Cincinnati, einem von Forschern als “invasives Neuromonitoring” bezeichneten Verfahren unterzogen. Die schriftliche Einwilligung der gesetzlich bevollmächtigten Patientenvertreter wurde eingeholt.

Im Jahr 2017 berichteten US-Forscher über den ersten bekannten Fall einer Umkehrung der Hirnschädigung, als sie einen Ertrunkenen behandelten 2-jähriges Mädchen. Nachdem sie nicht in der Lage waren zu sprechen, zu gehen oder auf Stimmen zu reagieren, wandten die Ärzte verschiedene Sauerstoffbehandlungen an, die ihren Hirnschaden deutlich umkehrten.

Das Wissen um pathologische Mechanismen informiert Behandlungsstrategien, die die Wiederherstellung des systemischen Kreislaufs ergänzen, so die Studie, da neuroprotektive Interventionen auf die Depolarisationswelle gerichtet sein könnten, um die Überlebenszeit zu verlängern.

Während diese Forschung für Patienten, die aufgrund einer zerebralen Ischämie oder sogar eines möglichen Schlaganfalls leiden oder bei denen das Risiko einer Hirnschädigung oder des Todes besteht, von großem Nutzen sein kann, bedeutet dies, dass noch viel mehr Studien durchgeführt werden müssen, um ein Organ als komplex besser zu analysieren und einzuschätzen als das Gehirn.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass dies mit einer gewissen biologischen Variabilität nach Kreislaufstillstand und Beendigung der spontanen Hirnaktivität auftritt, was Auswirkungen auf ethische Debatten über [donation after cardiac death]“, heißt es in der Studie. „Es gibt derzeit keinen Indikator – weder experimentell noch klinisch – um festzustellen, wann die terminale Ausbreitungsdepolarisation irreversibel wird [i.e., when restoration of function is no longer possible], aber der depolarisierte Zustand nach einem Kreislaufstillstand wird sich ohne Intervention nicht spontan umkehren.”