Transitorische ischämische Attacken des menschlichen Gehirns

Transitorische ischämische Attacken des menschlichen Gehirns:
Pathophysiologische Erklärungsversuche mit dem neuen Marburger Liquor-Modell
T. O. Kleine, Institut für Laboratoriumsmedizin und Pathobiochemie, Molekulare Diagnostik,
Universitätsklinikum Giessen und Marburg, Referenzlabor für Liquordiagnostik,Baldingerstrasse, 35033 Marburg
[email protected]
Definition von Transitorischen Ischämischen Attacken (TIAs):
Transitorische Ischämische Attacke (TIA; ZNS-Durchblutungsstörung) ist ein plötzlicher, kurzer Mini-Schlaganfall im Zentral-Nerven-System (ZNS) von wenigen
Minuten bis 30 min Dauer mit völliger Rückbildung der ZNS-Funktionsausfälle.
Symptome von Transitorischen Ischämischen Attacken (TIAs):
Vorübergehende Schwäche in Arm oder Bein, Verwirrtheit, Schwindel, Gleichgewichtsstörungen;
Vorübergehende Schwierigkeiten beim Sprechen, Verstehen, Sehen, Gehen; Anfall von starken Kopfschmerzen ohne Erklärung
Marburger Modell für Liquor cerebrospinalis (CSF)
erklärt die Bildung von Nervenwasser
Funktionen im Zentralen-Nerven-System (ZNS)
des Menschen (unvollständig)
Blut-Hirn-Schranke (BHS)
Ventrikel: bis 110 mg/L ges.-Protein
Motorische Rinde
Gefühl, Urteilen, Planen,
Differenzieren,Charakter
Blut-Liquor-Schranke (BLS)
be
Lo
Parie
tal Lo
be
Okzipital
Lobe
l
nt a
Fro
CSF - Bildung in Plexus choroidei
(Adergeflechte rot) durch Filtration von
Blut-Proteinen (Albumin, Immunglobuline,
Hormone) durch das Molekular-Sieb von
1 tight junction (BLS)
im Plexus-Epithel in Gehirn-Ventrikel (V):
Molekulares Protein-Verhältnis in V-CSF:
ral Lobe
Tempo
Klein-Hirn
Subokzipital:
bis 200 mg/L ges.-Protein
Albumin : lgG : lgA : lgM
28000
: 1600 : 50 : 1
V-Liquor fließt aus den inneren Liquor-Räumen
(Ventrikel) in die äußeren und hat Kontakt mit
Nervenzellen der Hirnrinde und Rückenmark
Kurz-Zeit-Gedächtnis, Bedeutungs-Finden,
Zeit-Raum-Bewußtsein, Geschicklichkeit
Läsion rechte Seite : Fehler bei:
Geschicklichkeit beim Waschen,
Ankleiden, Zeichnen, Berühren
Läsion linke Seite: Koordination von
Schreiben, Rechnen, Sprechen,
Objekt-Wahrnehmung links, rechts
Wort-Findungs-Störung
Gross–Hirn
v
Alle Hirn-Kapillaren sind durch 2
Verschluß-Kontakte (tight junctions)
undurchlässig für Blut-Proteine,
Hormone, Transmitter, Elektrolyte des
Blutes.
Lumbal:
bis 400 mg/L ges.-Protein
Lang-Zeit-Gedächtnis
Verarbeitung von Hören und Sehen
Sprachverständnis
Persönliche Ausstrahlung
visuelle Wahrnehmung
Erkennen von Worten, Bewegungen, Sprache:
linke Seite: Identifizierung von Buchstaben,
Verarbeitung Worte, Zahlen
rechte Seite: Erkennen von Formen, Gesichtern;
Lösen von Problemen
Koordination von Bewegung, Haltung, Balance
Rückenmark
r o t unterstrichene Funktion ist verändert durch Thia
BHS und BLS sind Barrieren für 2 Pools von Elektrolyten, Transmittern, Hormonen in Liquor (CSF) und Blut-Plasma
Pathophysiologische Erklärungsversuche von Transitorischen Ischämischen Attacken (TIAs)
Ursache A für TIAs:
Vorübergehende Stenose einer Hirn-Arterie durch Blutgerinnsel oder
abbröckelnde Plaque-Teile (Cholesterin, Lipide) verursacht: akuten O2-Mangel,
verminderte Glucose-Verbrennung, verminderte Engergie-Versorgung der
Nervenzellen und dadurch Inaktivierung von Nervenzellen, lokalisierbar im
Versorgungsgebiet der Hirn-Arterie:
Vorübergehende Primär-Defekte: verminderte Funktionen von Hören, Sehen,
Fühlen, Bewegung, Sprechen;
Vorübergehende Sekundär-Effekte durch lokale hypoxische Schädigung von
Hirn-Kapillaren im ZNS: Öffnen der BHS für : Elektrolyte, Transmitter, Hormone,
Proteine des Blut-Plasmas verursachen Sekundär-Effekte im ZNS:
s. Kurz-Zeit-Defekte in Abbildungen unten.
Ursachen B für TIAs:
Blut-Hochdruck-Krisen (RR >180 mm Hg) öffnen vorübergehend HirnKapillaren der BHS: tight junctions werden auseinander gepresst und
durchlässig für Elektrolyte, Transmitter, Hormone, Proteine z.B. PAI-1,
Plasminogen des Blut-Plasmas.
K+; Na+
Albumin >> PAI-1 > Plasminogen
>IgG >IgA >>IgM
Cerbralem Cavernom (Blutschwamm im Gehirn; selten) f e h l t die BlutHirn-Schranke (BHS) in Gefäßen mit Endothel ohne tight junctions.
Stress, physikalisch und mental (psychisch), erhöht Herzfrequenz und
Blutdruck und damit das Füll-Volumen von Hirn-Kapillaren, aus denen
vorübergehend Proteine, Hormone, Transmitter, Elektrolyte aus dem
Blut ins Nervengewebe gedrückt werden.
CSF / Blut Konzentrationen von Elektrolyten, Transmittern, Hormonen: Veränderungen bei TIA (Kurz-Zeit-Defekte)
Z N S L A N G Z E I T - D E F E K T E durch Total-Verschluss einer ZNS-Arterie: TIA wird zu I n s u l t (Schlaganfall): Öffnen von ZNS-Kapillaren durch O2-Mangel um das
Versorgunsgebiet der verstopften Hirn-Arterie mit Austritt aus dem Blut von: - Serin-Protease Plasminogen : inaktive Vorstufe (MG ~92 kDa), - Plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1: MG 88-105
kDa). - - Austritt aus stark Hypoxie-geschädigten Endothel der ZNS-Kapilaren: - Serin-Protease tissue plasminogen activator (tPA; MG 66).
tPA
Fazit: Plasminogen inaktiv (Blut, CSF) 

→ Plasmin aktiviert lokal in ZNS. Inaktives Plasminogen wird lokal im ZNS aktiviert zur aktiven Protease Plasmin PA durch plasminogen
activator tPA, wenn die tPA-Aktivitäts-Hemmung durch PA activator inhibitor-1 ungenügend ist!! Aktivierte Protease Plasmin verursacht proteolytische Zerstörung von Nervenzellen und von
BHS: Lokale ZNS-Funktions-Dauer-Ausfälle sind Arterien-Verschluss lokalisierbar (Lang-Zeit-ZNS-Defekte bei Insult mit Protein-Vermehrung in CSF).
Schlussfolgerung: Die pathophysiologischen Erklärungsversuche mit dem neuen Marburger Liquor-Modell können die klinischen Defekte von TIAs
erklären (sowie den Übergang von TIAs zu Insulten mit Hirn-Arterien-Dauer-Verschluss) und dadurch zu neuen Therapie-Ansätzen führen:
- vorbeugende Verminderung von Hyper-Cholesterin-Aemie, von Hyper-Lipid-Aemie,
- akut: Infusion von Proteasen-Inhibitoren; Infusion von Plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1).

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