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Das DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin beschäftigt sich mit der Frage, wie das Gehirn das Herz-Kreislauf-System an die extremen Umweltbedingungen im Weltraum und in der Luftfahrt anpasst. Störungen dieser Anpassungsvorgänge können die Sicherheit von Missionen gefährden und zu Herzkreislauferkrankungen wie Bluthochdruck auf der Erde beitragen. In der Zeitschrift „Hypertension“ sind nun Ergebnisse einer Arbeit erschienen, in der Anpassungsvorgänge der Kreislaufzentren im Gehirn bei Reduktion des Sauerstoffgehalts der Luft (Hypoxie) beim Menschen sichtbar gemacht werden konnten: Die DLR-Wissenschaftler der Kardiovaskulären Luft- und Raumfahrtmedizin unter Prof. Dr. Jens Tank konnten in Kooperation mit der Medizinischen Hochschule Hannover mittels hochauflösender Magnetresonanztomographie im Hirnstamm und dem Hypothalamus Verbindungen nachweisen, die bei Sauerstoffmangel aktiviert werden. Diese Verbindungen entsprechen zumindest in Teilen dem sogenannten peripheren Chemoreflex.
Der periphere Chemoreflex wird durch Sauerstoff-Sensoren in den Halsarterien reguliert, die bei Sauerstoffmangel Kreislaufzentren im Gehirn ansteuern und so den Blutdruck steigern. Eine krankhafte, anhaltende Aktivierung des peripheren Chemoreflexes kann zu Bluthochdruck beitragen und bietet einen Ansatz für Therapien. Mit dieser Studie, die in der luft- und raumfahrtmedizinischen DLR-Forschungsanlage :envihab stattfand, wurde eine Methode zur Aufklärung dieser Mechanismen entwickelt. Besonders relevant ist dies für neue Therapien, die den Chemoreflex ansteuern. Das Institut wird diese Erkenntnisse weiter verfolgen mit dem Ziel, Entwicklungen der Luft- und Raumfahrtmedizin Patienten auf der Erde zugutekommen zu lassen.
Darius A. Gerlach, Jorge Manuel, Alex Hoff, Hendrik Kronsbein, Fabian Hoffmann, Karsten Heusser, Heimo Ehmke, Jens Jordan, Jens Tank, Florian Beissner (2021) Medullary and Hypothalamic Functional Magnetic Imaging During Acute Hypoxia in Tracing Human Peripheral Chemoreflex Responses. Hypertension. 2021;77(4):1372–1382. American Heart Association. Originally published 1 Mar 2021. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.16385