Reduktion von neurologischen Defiziten und Infarktgröße durch Gabe autologer Knochenmarkszellen nach experimentellem Schlaganfall im Schaf

Einleitung: Das kurative Potenzial von zelltherapeutischen Ansätzen auf Basis von Knochenmark konnte in der Vergangenheit bereits wiederholt demonstriert werden. Die Überführung präklinischer Befunde in den klinischen Einsatz erfordert jedoch praxisnahe Großtiermodelle, die idealerweise näher an der Situation menschlicher Schlaganfallpatienten stehen als Rattenmodelle. In unserer Studie untersuchten wir den Einfluss der Gabe autologer mononukleärer Zellen des Knochenmarks 24 Stunden nach experimentellem Schlaganfall, ausgelöst durch permanenten Verschluss der mittleren Hirnarterie, in einem eigens entwickelten Schafmodell.

Material und Methoden: 30 erwachsene Merinoböcke wurden einer experimentellen fokalen zerebralen Ischämie im linken Mediastromgebiet unterzogen. 24 Stunden später erhielten 15 Tiere zwischen 4,0 und 5,1 Mio. autologe mononukleäre Zellen pro Kilogramm Körpergewicht intravenös infundiert. 15 Tiere dienten als Kontrolle. Mittels Verhaltenstests wurde der Verlauf der neurologischen Ausfälle über 7 Wochen kontinuierlich beobachtet. Die initiale Infarktgröße, das spätere Ausmaß des ischämiebedingten Gewebeverlustes sowie der zerebrale Blutfluss und die Glukosemetabolisierung wurden mittels MRT und PET an den Tagen 1, 14 und 42 bestimmt.

Ergebnisse: In zelltherapierten Tieren zeigte sich eine schnellere und nachhaltigere Verbesserung der motorischen und sensorischen Ausfälle (p<0,01). Obwohl eine gewisse Besserung der klinisch-neurologischen Defizite auch in Kontrolltieren zu verzeichnen war, konnten moderate bis schwere motorische und sensorische Beeinträchtigungen sowie „ataktische“ Bewegungsmuster bis zum Versuchsende beobachtet werden. MRT-Untersuchungen zeigten eine vergleichbare Infarktgröße in beiden Gruppen an Tag 1 (p=0,59). Der infarktbedingte Gewebeverlust war an Tag 42 in zelltherapierten Böcken jedoch deutlich geringer ausgeprägt (p<0,01). Diese Befunde konnten durch [15O]-H₂O- und [18F]-Fluordesoxyglukosemessungen im PET verifiziert werden.

Es konnten keine Anzeichen einer Tumorbildung identifiziert werden, die feingewebliche Analyse der Hirne dauert derzeit an.

Schlussfolgerungen: Die Gabe autologen Knochenmarks ist eine sichere und effektive Therapiemaßnahme der fokalen zerebralen Ischämie beim Schaf. Damit konnten Ergebnisse von Kleintierstudien nachhaltig bestätigt werden. Möglicherweise kann mithilfe autologer Knochenmarkstransplantationen das Spektrum der Schlaganfallakuttherapien erweitert werden.