Sauerstoffmaske oder hyperbare Oxygenierung beim akuten Schlaganfall? Dosis-Wirkungsstudie einer hyperbaren Sauerstoffbehandlung (HBO) bei transienter fokaler cerebraler Ischämie der Ratte

Fragestellung: Im Tiermodell führt eine zeitnahe HBO-Behandlung bei transienter fokaler Ischämie zu einer deutlichen Infarktgrößenreduktion und zu einem verbesserten klinischen Ergebnis. Daten über eine Dosis-Wirkungsbeziehung dieser experimentellen Schlaganfallbehandlung liegen bislang nicht vor. Beim Menschen und im Tiermodell sind toxische Phänomene bei HBO-Behandlung in Form von epileptischen Anfällen bekannt, so dass eine niedrige, obgleich neuroprotektive Therapiedosis anzustreben ist. Wir analysierten das Infarktvolumen und das klinische Outcome einer Sauerstofftherapie in Abhängigkeit vom applizierten Druck.

Methoden: Männliche SD-Ratten (200g, n=6 pro Gruppe) wurden einer 90-minütigen MCAO unterzogen. Die Sauerstoffbehandlung erfolgte jeweils 3h nach MCAO. Kontrollen wurden mit Raumluft behandelt. Die anderen Gruppen jeweils mit 100% O₂ für 1h bei unterschiedlichen Drücken. Gruppe 1: Raumdruck (NBO), Gruppe 2: 1,5 ATA (atm/abs), Gruppe 3: 2 ATA, Gruppe 4: 2,5 ATA, Gruppe 5: 3 ATA. Nach 24h erfolgte die klinische Evaluation und Tötung der Tiere zur Infarktvolumetrie. Die klinische Evaluation erfolgte mittels Garcia-Score.

Ergebnisse: Die Kontrollgruppe erzielte im Garcia-Score 8,2±3,1 Punkte, Gruppe 1: 8,5±2,3, Gruppe 2: 8,7±2,3, Gruppe 3: 10,8±1,8, Gruppe 4: 11,7±2,4 Gruppe 5: 12,3±2,1. Das neurologische Outcome besserte sich mit zunehmendem Kammerdruck. Signifikante Unterschiede (p ≤0,05) konnten zwischen Kontrolle und Gruppe 5 (3 ATA) erzielt werden.

Die Ergebnisse korrelierten gut mit der Infarktvolumetrie: Kontrolle: 244,7mm³ ±70mm³, Gruppe 1 209±61,5mm³, Gruppe 2 188±56,2mm³, Gruppe 3 144,4±77,2mm³, Gruppe 4 135,4±54,3mm³, Gruppe 5 98,6 ±45,4mm³. Die Infarktvolumina unterschieden sich signifikant ab 2,0 ATA (p ≤0,05), 2,5 (p ≤0,05) und 3 ATA (p ≤0,01) im Vergleich zur Kontrolle.

Schlussfolgerung: Die vorliegende Studie zeigt erstmals eine dosisabhängige Wirksamkeit einer HBO-Therapie nach MCAO im Tiermodell. Eine HBO-Behandlung ist einer normobaren Sauerstoffbehandlung bezogen auf die gemessenen Endpunkte überlegen. Die präsentierten Daten könnten als Grundlage einer Therapiestudie am Menschen dienen.