Argon: Langzeiteffekte nach transienter zerebraler Ischämie; die Rolle von ERK 1/2-Aktivierung bei der Neuroprotektion durch Argon; der Effekt von Argon auf den regionalen Glukose-Metabolismus und die neuronale Viabilität

• Antragsteller: Professor Dr. Mark Coburn
• Fachliche Zuordnung: Anästhesiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 226421327

Die Edelgase Xenon, Argon und Helium zeichnen sich durch beeindruckende biologische Eigenschaften aus. Xenon besitzt gute anästhesiologische Eigenschaften und wirkt, wie in zahlreichen Modellen neuronaler Schädigung gezeigt wurde, neuroprotektiv. Im Vergleich zu Xenon weist Argon einige pharmakodynamische Unterschiede auf. Die nicht vorhandenen sedativen Eigenschaften von Argon können insbesondere zur neurologischen Beurteilbarkeit der neurologisch geschädigten Patienten von Vorteil sein. Weitere wichtige Vorteile stellen die geringen Kosten und die unproblematische Anwendung dar: Argon, das dritthäufigste Element in unserer Erdatmosphäre und ca. 100mal günstiger als Xenon, kann unproblematisch perioperativ und auf Intensivstationen appliziert werden. Unsere Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass Argon in einem in vitro-Schädel-Hirn-Trauma- und Schlaganfall-Modell neuroprotektiv wirkt. Anschließend haben wir das neuroprotektive Potential von Argon in einem in vivo-Modell zur zerebralen Ischämie untersucht und konnten eine signifikante Reduktion des gesamt-geschädigten Gehirnvolumens und des neurologischen Defizits 24 Stunden nach Reperfusion zeigen. Zudem konnten wir zeigen, dass Argon die ERK 1/2 Aktivität in Mikroglia über die MEK-Kinase hochreguliert. In dem hier beantragten Projekt möchten wir die Langzeiteffekte von Argon in diesem gut etablierten tMCAO-Modell untersuchen. Insbesondere soll dabei der Effekt von Argon auf die inflammatorische und regenerative Antwort auf die Gehirnschädigung und auf die extrazellulär regulierte Kinase- Aktivierung untersucht werden. Zudem werden wir den Einfluss von Argon auf den regionalen zerebralen Metabolismus von Glucose (rCMRglc) und die neuronale Viabilität unter Verwendung verschiedener Tracer autoradiographisch untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Institution: Universitätsklinikum Aachen, AöR; Institut für Neuroanatomie; Universitätsklinikum Aachen, AöR; Institut für Neuropathologie; Forschungszentrum Jülich GmbH ; Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM)
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Cordian Beyer; Professor Dr. Karl-Josef Langen; Professor Dr. Joachim Weis