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Kann ein Bluttest vor Hirnverletzungen warnen?
Gehen Sie mit Brustschmerzen in die Notaufnahme, und Ärzte können ziemlich routinemäßig – mit Bluttests und einem Elektrokardiogramm – feststellen, ob Sie einen Herzinfarkt hatten oder nicht. Eine Beule am Kopf ist eine andere Sache. Derzeit sind in den USA keine Bluttests zur Diagnose von Hirnverletzungen zugelassen. Bei leichten Kopfverletzungen oder schwereren, die sich erst nach und nach entwickeln, ist es schwierig, frühzeitig zu sagen, wie schwer eine Patientin verletzt wurde und ob sie langfristige Folgen haben wird.
Der hochkarätige Fall der Schauspielerin Natasha Richardson, die letzten Monat nach einem scheinbar leichten Sturz auf der Skipiste starb, zeigt diese Unsicherheit auf dramatische Weise. Laut Nachrichtenberichten ging und sprach sie nach dem Sturz und verweigerte ärztliche Hilfe, bekam jedoch später Kopfschmerzen und wurde ins Krankenhaus eingeliefert. Richardson starb zwei Tage später an einem epiduralen Hämatom, einer Verletzung, bei der sich Blut zwischen der äußeren Membran des Gehirns und dem Schädel ansammelt.
Eine der schwierigsten Situationen für Ärzte ist der Umgang mit Patienten, die mit einem leichten Schädel-Hirn-Trauma oder einer Gehirnerschütterung in die Notaufnahme kommen. Bei Patienten mit verräterischen Symptomen wie Schwindel und Übelkeit wird eine axiale Computertomographie (CT) durchgeführt, um nach Anzeichen einer Blutung im Gehirn zu suchen. Patienten, die Blutungen zeigen, müssen weiter überwacht und manchmal operiert werden. Da jedoch schwer zu bestimmen ist, wer den Scan benötigt, erhalten viele Patienten ihn unnötigerweise und andere, die ihn benötigen, werden möglicherweise nach Hause geschickt.
Wissenschaftler hoffen, dass ein Bluttest zum Nachweis von Proteinen und anderen Molekülen, die nach einer Hirnverletzung ins Blut freigesetzt werden, helfen könnte. Aber die Entwicklung solcher Tests war eine Herausforderung. Es ist sehr schwer, denn nicht jede Kopfverletzung ist gleich, sagt David Hovda , Direktor des Forschungszentrums für Hirnverletzungen an der University of California, Los Angeles. Ein Schlag in die Stirn oder eine Drehung des Halses schädigen verschiedene Teile des Gehirns. Und Männer und Frauen, jung und alt, Leute, die betrunken kommen, können Hirnverletzungen alle unterschiedlich darstellen.
Ein Bluttest, der in Europa bereits verwendet wird, um Kopftraumapatienten vor CT-Scans zu untersuchen, weist ein Protein namens S100B nach, das nach einer Verletzung von Astrozyten im Gehirn freigesetzt wird. Der Gedanke ist, wenn Sie [diesen Marker] nicht im Blut haben, haben Sie nicht die Art von Hirnverletzung, die Sie auf einem CAT-Scan sehen könnten, sagt Jeffrey Bazarian , Notarzt und Wissenschaftler am University of Rochester Medical Center in New York. In den USA ist der Test jedoch nicht zugelassen. In einer kürzlich veröffentlichten Reihe klinischer Leitlinien zur Bewertung von Kopftraumata schätzten Bazarian und andere, dass der S100B-Test unnötige CT-Scans erheblich reduzieren könnte. Wir sagen voraus, dass es bei vielen Menschen unnötige Strahlung eliminieren könnte – etwa 30 Prozent [derjenigen, die mit einer Hirnverletzung in die Notaufnahme kommen], sagt er.
Der Nutzen des S100B-Tests ist jedoch begrenzt. Sie kann nicht vorhersagen, wie gut es einem Patienten auf lange Sicht geht. Zum Beispiel können diejenigen, die nach einem Trauma niedrige Proteinspiegel aufweisen, Zellschäden haben, die auf einem CT-Scan nicht sichtbar sind. Und einige Patienten, die Hirnblutungen haben, erholen sich ohne langfristige Folgen. Wir und andere suchen nach ausgeklügelteren Markern, Markern, die mit Zellschäden und zukünftigen Problemen korrelieren, sagt Bazarian.
Der S100B-Test könnte bei dieser Suche tatsächlich helfen. Neue Forschungen von Bazarian und seinen Mitarbeitern zeigen, dass sie genau vorhersagen können, ob die Blut-Hirn-Schranke – ein molekulares Tor zwischen dem Blutkreislauf und dem Nervensystem, das den Austausch von Proteinen und anderen Verbindungen verhindert – offen oder geschlossen ist. (Bisher war die einzige Möglichkeit, den Status der Blut-Hirn-Schranke zu messen, ein invasiver Test, bei dem ein Katheter durch den Schädel in das Gehirn eingeführt wurde.)
Während der Status der Blut-Hirn-Schranke selbst kein spezifischer Marker für traumatische Hirnverletzungen ist – die Barriere kann sich aus anderen Gründen öffnen, einschließlich schwerer körperlicher Betätigung, Krampfanfälle und Meningitis – könnte sie bei der Interpretation anderer Biomarker im Blut helfen. Wenn die Blut-Hirn-Schranke geschlossen ist, können Proteine, die mit einer Hirnverletzung einhergehen, möglicherweise nicht ins Blut gelangen, was die Auswertung der Ergebnisse anderer Tests erschwert. Wenn Sie im Blut keine Anzeichen für eine Hirnverletzung finden, kann dies daran liegen, dass keine Hirnverletzung vorliegt oder eine Hirnverletzung vorliegt, aber das Tor geschlossen ist, sagt Bazarian.
Der Test kann auch bei klinischen Studien mit neuen Medikamenten zur Behandlung von Hirnverletzungen hilfreich sein. Eine Reihe von Studien mit Medikamenten, die Entzündungen und andere schädliche biologische Prozesse stoppen sollen, die kurz nach einer Hirnverletzung aufflammen, sind fehlgeschlagen, möglicherweise weil die Medikamente nicht ins Gehirn gelangt sind. Wenn Ärzte wüssten, ob die Blut-Hirn-Schranke eines Patienten geöffnet ist, könnten sie diese Medikamente neu bewerten und nur bei diesen Patienten neue testen.
Langfristig möchten Wissenschaftler einen Bluttest entwickeln, der die Schwere der Verletzung sowie die Prognose eines Patienten vorhersagen kann. Banyan-Biomarker , ein Startup mit Sitz in Alachua, FL, ist bei diesem Vorhaben möglicherweise am weitesten fortgeschritten. Forscher dort testen Möglichkeiten, um eine Reihe von Biomarkern zu erkennen, die mit leichten, mittelschweren und schweren Schädel-Hirn-Traumata beim Menschen in Verbindung stehen. Wissenschaftler des Unternehmens suchen nun bei mehreren hundert Patienten kurz nach einem Hirntrauma nach diesen Biomarkern, um festzustellen, wann die Biomarker im Blut erscheinen, wie lange sie anhalten und wie zuverlässig sie das Ausmaß einer Verletzung vorhersagen können. Ronald Hayes , einer der Gründer des Unternehmens, sagt, dass die Wissenschaftler erwarten, diese Studien Ende dieses Jahres und Anfang nächsten Jahres abzuschließen und die größeren Studien, die für die FDA-Zulassung erforderlich sind, Anfang 2010 zu beginnen.