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"Couch Potato Drug" schützt vor Hitzschlag
Eine experimentelle Droge, die einst als "Stubenhocker-Pille" Schlagzeilen machte, weil sie die Auswirkungen von körperlicher Bewegung bei sitzenden Mäusen nachahmen kann, könnte eine andere Verwendung haben, um vor Hitzschlag zu schützen. In einer neuen Studie über die Veröffentlichung in der Zeitschrift NaturmedizinWissenschaftler beschreiben, wie die experimentelle Therapie, genannt AICAR, Tiere mit einer genetischen Prädisposition für Hitzschlag beschützte. Sie hoffen, dass es bedeutet, dass die Droge vielversprechend ist, um Menschen zu behandeln, die anfällig für Hitze-induzierten plötzlichen Tod sind.
Wir haben Schlagzeilen über Menschen gesehen, die unerwartet an einem Hitzschlag sterben. Ein körperlich passender junger Athlet, der sich scheinbar nicht von seinen Kollegen unterscheidet, stirbt plötzlich an einem glühend heißen Tag im August auf dem Fußballplatz, oder das Opfer könnte eine ältere Frau sein, die mitten in einem heißen Julitag arbeitet.
Hitzschlag ist eine ernste, lebensbedrohliche Erkrankung, und derzeit haben wir keine Behandlung dafür, außer das Opfer in Eiswasser einzutauchen oder Eispackungen anzuwenden, um ihre Körpertemperatur auf einen normalen Wert zu bringen.
Fälle von Hitzschlag sind auf dem Vormarsch. Laut einer aktuellen Studie in der American Journal für PräventivmedizinDie Anzahl der mit einem Hitzschlag verbundenen Verletzungen in den USA hat sich in den zehn Jahren von 1997 bis 2006 mehr als verdoppelt. Während dieser Zeit wurden schätzungsweise 55.000 Menschen in den Notaufnahmen in den USA behandelt.
Eine Theorie besagt, dass einige der Opfer ein fehlerhaftes Gen tragen, das sie besonders wärmeempfindlich macht. Und jetzt, die Autoren der Naturmedizin Studie, geleitet von Dr. Susan L. Hamilton, Lehrstuhl für Molekulare Physiologie und Biophysik am Baylor College of Medicine in Houston, Texas, könnte ein Molekül gefunden haben, das dieses Risiko verringern könnte.
Hamilton und Kollegen haben ein Gen namens Ryanodinrezeptor 1 (RyR1) untersucht, das an einer besonders tödlichen Erkrankung namens maligne Hyperthermie beteiligt ist, einer lebensbedrohlichen Erbkrankheit der Skelettmuskulatur, bei der häufig verwendete Vollnarkosen unkontrollierte Muskelkontraktionen und gefährliche Steigerungen auslösen in Körpertemperatur.
Wenn Mäuse, die die RyR1-Mutation tragen, in einem heißen Raum trainieren, zeigen sie eine ähnliche unkontrollierte Muskelkontraktion, eine klassische Hitzschlagreaktion. Dies kann selbst dann passieren, wenn sie für kurze Zeit den Außentemperaturen ausgesetzt sind, die sich im Sommer in Houston entwickeln.
Es gab kürzlich Vorschläge, dass Menschen, die gleichwertige RyR1-Mutationen tragen, auch die gleiche Wärmeempfindlichkeit haben.
Hamilton und Kollegen haben auch Muskelermüdung erforscht. In dieser Arbeit, die im selben Labor weitergeht, begannen sie, die Auswirkungen von AICAR (5-Aminoimidazol-4-carboxamid-Ribonukleosid) zu untersuchen, das wegen seiner scheinbaren "Couch Potato Droge" oder "Übung in einer Pille" genannt wird Fähigkeit, Muskelerschöpfung zu verlangsamen und Muskelausdauer ohne Übung zu verbessern (wie von Vihang Narkar, Ronald Evans und Kollegen am Salk Institut demonstriert).
Hamilton sagte der Presse:
"Als wir den (hitzeempfindlichen) Mäusen AICAR verabreichten, war es zu 100 Prozent wirksam, um durch Hitze verursachte Todesfälle zu verhindern, selbst wenn wir es nicht mehr als 10 Minuten vor der Aktivität gaben."
Sie fanden heraus, dass die Mäuse durch AICAR geschützt waren und die Muskelkontraktionen unter Hitzestress nicht erlebten.
Als sie weiter experimentierten, fanden die Forscher unter anderem heraus, dass AICAR den Kalziumfreisetzungs-Kanal des Skelettmuskels, RyR1, angreift.
Bei Mäusen mit der RyR1-Mutation "leckt" das Kalzium in ihren Muskelzellen aus den Speichern in den Zellen in Zytoplasma (die Flüssigkeit, die die Zellen füllt). Dies beginnt, wenn die Körpertemperatur ansteigt, was einen "Feed Forward" -Zyklus auslöst, der mehr Calciumleck auslöst, und so weiter.
Schließlich erreicht die Menge an Kalzium im Zytoplasma einen Punkt, an dem es massive Muskelkontraktionen auslöst.
Wenn sie nicht gestoppt werden, bewirken die Muskelkontraktionen, dass das Muskelgewebe auseinander bricht und ihren Inhalt, einschließlich Kalium und Proteine, in den Blutkreislauf freisetzt. Zu viel Kalium im Blut ist extrem toxisch, und wenn es nicht schnell behandelt wird, kann es zu Herz- oder Nierenversagen und schließlich zum Tod führen.
Hamilton sagte:
"AICAR stoppt den Feed-Forward-Zyklus, der diese anhaltenden Muskelkontraktionen auslöst."
"Wir haben gezeigt, dass es direkt auf den Ryanodin-Rezeptor wirkt, um das Kalziumleck zu verringern. Es schützt auch die intrazellulären Kalziumspeicher vor Erschöpfung und dies trägt zur Fähigkeit dieser Verbindung bei, Muskelerschöpfung zu verlangsamen", fügte sie hinzu.
Die Forscher sind der Ansicht, dass ihre Ergebnisse dabei helfen könnten, ein Medikament zu entwickeln, das für junge Athleten und Soldaten mit abnormaler Hitzeempfindlichkeit geeignet ist, vor allem für diejenigen, die schwere Ausrüstung tragen müssen, die sie davon abhält, durch körperliche Anstrengung verursachte Wärme abzuleiten.
Co-Autor Dr. Robert T. Dirksen, Professor für Pharmakologie und Physiologie an der Universität von Rochester Medical Center in New York, sagte:
"Es gibt einen großen Bedarf für das Trainingspersonal von Sportmannschaften, Ärzten in Notaufnahmen in Orten wie Phoenix und Soldaten, die in den Wüsten des Nahen Ostens dienen, um ein Medikament zur Verfügung zu haben, das Einzelpersonen während eines Hitzschlag-Ereignisses verabreicht."
"Unsere Studie ist ein wichtiger erster Schritt auf dem Weg zur Entwicklung einer neuen Medikamententherapie, die in Zukunft Teil des Standardtherapieregimes für Hitzschlag sein könnte", fügte er hinzu.
Hamilton sagte, dass mehr Arbeit notwendig sei, bevor sie sicher sagen können, ob AICAR zu dieser Rechnung passt, aber die Studien an Mäusen sind sehr ermutigend.
Gelder von den National Institutes of Health, dem US-Verteidigungsministerium, der Muscular Dystrophy Association of America, dem Schwedischen Forschungsrat und dem Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología von Mexiko halfen, die Studie zu finanzieren.
Geschrieben von Catharine Paddock
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