Wissenschaft

Künstliche Beatmung: Lungenschäden durch Sauerstoffschwankungen

Schäden an der Lunge können durch eine künstliche Beatmung gefördert werden. Ursache sind Sauerstoffschwankungen und in Folge dessen schnelle Änderungen des Sauerstoffpartialdrucks (PO2-Wert). Eine Gruppe aus Wissenschaftlern der Medizinischen Universität Wien (MUW) will diesen Vorgang nun näher untersuchen. Gefördert wird das Forschungsprojekt durch den Wissenschaftsfond FWF.

Ein akutes Lungenversagen geht mit schwerer Atemnot einher. Der Sauerstoffanteil im Blut sinkt, der Anteil von Kohlendioxid steigt. Zur Stabilisierung des betroffenen Patienten wird meistens eine mechanische Beatmung eingesetzt. Dass diese den Schaden allerdings weiter verschlimmern kann, damit setzt sich die medizinische Forschung erst seit Kurzem auseinander. „Wir gehen davon aus, dass schnelle Sauerstoffänderungen zur Bildung von freien Sauerstoffradikalen sowie lokalen Entzündungsreaktionen in der Lunge führen und somit eine eigenständige Ursache der Lungenschädigung während der mechanischen Beatmung darstellen“, meint Klaus Ulrich Klein, Anästhesist an der MUW. Die Folge sei häufig ein Teufelskreis aus Lungenversagen und Beatmung. Zusätzlich kann es zu verlängerten Aufenthalten auf der Intensivstation, kognitiven Funktionsstörungen oder auch weiteren Organschäden kommen.

Freie Sauerstoffradikale nehmen laut Klein eine wichtige Rolle bei der Entstehung pulmonaler, kardiovaskulärer, neurodegenerativer oder altersassoziierter Erkrankungen ein. Die genauen Auswirkungen und die Möglichkeiten zur Optimierung durch individuelle Beatmungseinstellungen will das Forscherteam nun genauer untersuchen. Dafür haben die Wissenschaftler ein neues Zellkultursystem, einen Bioreaktor, entwickelt, um mit dessen Hilfe die Auswirkungen von schnell schwankenden oder konstanten PO2-Konzentrationen auf die Lungenfunktion zu vergleichen. „Wir setzen Substanzen ein, die die Bildung von freien Sauerstoffradikalen beziehungsweise die Ausschüttung von Entzündungsmediatoren verringern“, so Klein. In einem weiteren Schritt sollen die Erkenntnisse an isolierten Schweinelungen überprüft werden.

„Schnelle PO2-Änderungen als Ursache des Lungenversagens“ nennt sich das Grundlagenprojekt. Gefördert wird es von dem vom Wissenschafstfond FWF vergebenen „Gottfried und Vera Weiss-Preis“. Ausschreibungen für die Bereiche Anästhesie und Meteorologie zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses gibt es seit 2015.

 

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