Wenn Blutgerinnsel die Sauerstoffversorgung im Gehirn unterbrechen, zählt jede Sekunde. Doch weit bevor ein Schlaganfall eintritt, zirkulieren bei vielen Menschen mikrometergroße Blutklumpen durch den Körper, die mit gängigen Diagnoseverfahren kaum zu erfassen sind. Biophysiker:innen der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) wollen das ändern und dabei auch das individuelle Schlaganfallrisiko berechenbarer machen.


Unsichtbare Gefahr im Blutkreislauf

Mikrogerinnsel sind so klein, dass sie mit herkömmlichen Methoden oft unentdeckt bleiben – mitunter bis es zu spät ist. Besonders bei Menschen mit bestimmten Vorerkrankungen stellen sie ein erhöhtes Risiko dar. Diabetes, Übergewicht und Long-COVID zählen zu den Faktoren, die Komplikationen in der Blutgerinnung begünstigen. Schätzungen zufolge sind bis zu dreißig Prozent der Menschen, die eine Corona-Infektion durchgemacht haben, anschließend von Long-COVID betroffen – mit teils erheblichen Folgen für Herz-Kreislauf-System und Nervensystem. Wie sich dabei im Blut nachweisbare Mikrogerinnsel auf das individuelle neurologische Risiko auswirken, ist noch nicht vollständig geklärt. Auch seltene Demenzformen wie die vaskuläre Demenz, die durch wiederholte kleine Schlaganfälle entsteht, stehen im Zusammenhang mit solchen Gerinnungsprozessen im Blut.


Bildgebung und Messung im Nanometerbereich

Peter Nirmalraj und sein Team am Labor für Transport an Nanostruktur-Grenzflächen der Empa in Dübendorf untersuchen das Vorkommen und die Zusammensetzung dieser winzigen Blutklumpen. Gemeinsam mit der Neurologin und Schlaganfallforscherin Susanne Wegener von der Universität Zürich setzt das Team verschiedene Bildgebungs- und Messverfahren ein, um Gerinnsel aus dem Blut von Schlaganfallpatient:innen anhand ihrer Form, Größe und Zusammensetzung präzise zu charakterisieren. Dabei kommen hochauflösende Mikroskopieverfahren zum Einsatz, die eine detaillierte dreidimensionale Darstellung einzelner Mikrogerinnsel ermöglichen. So lassen sich etwa fibrinreiche Gerinnsel von Thrombozyten-Aggregaten unterscheiden, ein Unterschied, der für die Wahl der richtigen Therapie relevant sein kann. Ein weiterer Fokus liegt auf der Frage, wie verschiedene Gerinnsteltypen auf unterschiedliche Behandlungsmethoden reagieren, also welche Medikamente bei welchen Patient:innen tatsächlich wirken. Denn bislang fehlen präzise Biomarker, die eine solche individuelle Einschätzung zuverlässig ermöglichen.

Open-Source-Plattform für die Forschungsgemeinschaft

Das übergeordnete Ziel des Projekts reicht über die eigene Forschungsgruppe hinaus: Alle gesammelten Daten und Erkenntnisse sollen auf einer Open-Source-Plattform der wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich gemacht werden. So könnten Gerinnungskomplikationen künftig früher erkannt und das individuelle Schlaganfallrisiko präziser vorhergesagt werden. Für die medizinische Diagnostik bedeutet das einen möglichen Schritt von reaktiver Behandlung hin zu vorausschauender Risikoabschätzung Das Ziel dabei ist, gefährdete Personen frühzeitig zu identifizieren und gezielt zu behandeln, bevor ein Schlaganfall eintritt. Finanziert wird das Projekt durch Zuwendungen mehrerer Stiftungen, darunter die Peter-Bockhoff-Stiftung, die Theodor-Naegeli-Stiftung und die Immanuel und Ilse Straub Stiftung.

 

via EMPA

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