Schlaganfall: Die Uhr tickt

Es beginnt unbemerkt, gewissermaßen lautlos: Eine Arterie, die das Gehirn mit Blut versorgt, verstopft. Doch davon bekommt der 53jährige Bernd H. aus Berlin zunächst einmal gar nichts mit. Der Beginn eines Schlaganfalls, der eigentliche Gefäßverschluss, verursacht keine Schmerzen. Doch was dann mit einigen Sekunden Verzögerung folgt, bleibt alles andere als unbemerkt: Die Nervenzellen im motorischen Cortex der rechten Hirnhälfte von Herrn H. werden nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt. Und das hat Konsequenzen, die der vom Schlag getroffene Mann sehr wohl wahrnimmt. Irritiert blickt er auf seinen linken Arm, der ihm irgendwie nicht mehr richtig gehorchen will. 

Ein Schlaganfall kann einen Menschen auf zweierlei Arten ereilen. Zum einen, wenn ‑ wie bei unserem Patienten – eine Arterie verstopft. Zum anderen, indem ein Gefäß platzt und sich Blut ins umliegende Hirngewebe ergießt. Je nach Ort des Geschehens im Gehirn verlieren die Betroffenen plötzlich die Sprache oder können Arme oder Beine nicht mehr bewegen.       

Bernd H. ist ein durchschnittlicher Schlaganfallpatient. Und wie die meisten seiner Leidensgenossen, kann zunächst nicht so richtig einordnen, was sein nutzlos gewordener Arm zu bedeuten hat. Wertvolle Minuten verstreichen, während er immer wieder erfolglos versucht, seinen Arm zu bewegen. Bereits in dieser kurzen Zeitspanne sterben die ersten Nervenzellen auf Grund des Sauerstoffmangels ab – und entfachen einen regelrechten Flächenbrand. Je früher Ärzte hier eingreifen, umso besser lässt sich der Schaden begrenzen. Und umso größer ist die Chance, dass der Patient seinen Schlaganfall ohne schwerwiegende Langzeitschäden übersteht. "Time is brain" lautet die prägnante Formel der Neurologen, „Zeit ist Gehirn“. Aus diesem Grund ist es entscheidend, die Symptome eines Schlaganfalls möglichst schnell zu erkennen und ärztliche Hilfe zu rufen. (Siehe Kasten "Schnelldiagnose für den Heimgebrauch")

Wie sehr die Zeit gegen die Betroffenen läuft, hat 2005 der Neurologe Jeffrey Saver von der University of California in Los Angeles in handfeste Zahlen gegossen. Seine Sichtung der Fachliteratur ergab: Direkt nach einem Hirninfarkt durch Verschluss eines großen Gefäßes sterben jede Minute rund 1,9 Millionen Nervenzellen ab, 14 Milliarden Synapsen und 12 Kilometer Nervenfasern. Im Vergleich zum normalen Alterungsprozess lässt dieses Massensterben das Gehirn pro Stunde um 3,6 Jahre altern. 

Unser Patient hat mittlerweile aufgrund seiner Unwissenheit eine Stunde ungenutzt verstreichen lassen. Erst als seine Frau nach Hause kommt und zu ahnen beginnt, was los ist, ruft sie einen Krankenwagen. "Hält die Durchblutungsstörung über Stunden an, geht das Gewebe irreversibel zugrunde", sagt der Neurologe Dirk Hermann vom Uniklinikum Essen. "Der Patient merkt das daran, dass sich seine Symptome nicht verbessern." 

Doch es kommt noch dicker. Wie bei einem Dominospiel setzt im Zuge des Schlaganfalls eine Kettenreaktion im Gehirn der Betroffenen ein  (Link: Sterbende Netzwerke) . Eine unrühmliche Rolle spielt dabei der erregende Botenstoff Glutamat. Damit Nervenzellen nicht unkontrolliert feuern, wird der Botenstoff im gesunden Gehirn nach der Ausschüttung direkt wieder aufgenommen. Und zwar hauptsächlich in die benachbarten Astrozyten, sternförmige Hirnzellen, die Neurone in Vielem unterstützen. „Dadurch ist die Erregung nur kurz und zielgerichtet“, sagt die Neurobiologin Christine Rose, Leiterin des Instituts für Neurobiologie der Heinrich-Heine Universität Düsseldorf. 

Bei einem Schlaganfall allerdings können die Astrozyten durch die mangelnde Energieversorgung nicht genügend Glutamat aufnehmen. „Es gibt sogar Hinweise, dass sie bei einem ganz starken Energiemangel in der Kernregion des Schlaganfalls Glutamat freisetzen“, so Rose. In der Folge sammelt sich Glutamat um die Nervenzellen herum an, die dadurch dauerhaft übererregt sind. „Eine Übererregung ist an sich kein Problem, wenn sie nicht zu lange anhält und die Zellen gut mit Energie und Sauerstoff versorgt sind“, sagt Rose. Was aber, wenn doch? „Dann strömt übermäßig viel Kalzium in die Zelle ein“, so die Düsseldorfer Neurobiologin. „Ist dieser Einstrom zu stark, setzt ein zelluläres Programm ein, das den Zelltod auslöst. Die Nervenzellen sterben also ab.“ Unser Patient merkt von diesem zusätzlichen Sterben selbst gar nichts. "Er spürt, wenn die Nervenzellen ihre Funktion einstellen", erklärt Dirk Hermann. "Er merkt aber nicht, wenn diese nicht mehr funktionsfähigen Nervenzellen später absterben." 

Mittlerweile wurde der 53-jährige in eine Stroke Unit gebracht, eine auf Schlaganfälle

spezialisierte Abteilung. Nun läuft die Uhr auch für die behandelnden Ärzte. Sie überwachen akribisch Werte wie die Körpertemperatur, Atemfunktion und den Blutdruck. Schnellstmöglich müssen sie mit einer neurologischen Untersuchung eine klinische Diagnose stellen. Nachdem sie zu dem Schluss kommen, dass es sich tatsächlich um einen Schlaganfall handelt, veranlassen sie eine Computertomografie. Sie soll klären, ob eine Arterie verschlossen ist oder eine Blutung im Gehirn vorliegt. 

Während der Tests tickt die Uhr natürlich unerbittlich weiter. Mit dem Absterben der Nervenzellen gehen Nervenzellverbindungen verloren, deren Aufgabe es ist, Gedächtnisinhalte zu speichern. Auf das Gedächtnis wirkt sich das dennoch erst einmal nicht aus, da Gedächtnisinhalte nicht in einzelnen Synapsen, sondern in Nervenzellverbänden und ihren Synapsen abgelegt sind ▸  Wie Erlebnisse zu Erfahrungen werden – das Gedächtnis . Das Gedächtnis liegt in Form von räumlich-zeitlichen Aktivierungsmustern vor. Erst wenn solche Aktivierungsmuster aufgrund der Zellschäden nicht mehr möglich sind, bekommt unser Patient mit, wie sein Gedächtnis allmählich schwindet.

Auch Astrozyten nehmen bei einem Schlaganfall Schaden – in ganz ähnlicher Weise wie Nervenzellen. Dabei reagieren sie allerdings nicht ganz so empfindlich auf Durchblutungsstörungen. Astrozyten versorgen Nervenzellen mit Nährstoffen aus dem Blutkreislauf. Wenn sie untergehen, spürt das der Patient nicht im Sinne von neurologischen Symptomen. "Erst wenn die Nährstoffversorgung in den Nervenzellen im Zuge des Todes von Astrozyten gestört ist, treten Symptome auf", sagt Dirk Hermann. ▸  Astrozyten, die heimlichen Stars des Gehirns

Während das Zentrum des Infarkts unter der Minderversorgung mit Sauerstoff leidet, wird auch die Umgebung in Mitleidenschaft gezogen. In den Stunden nach dem akuten Schlaganfall bildet sich eine schlecht durchblutete Außenzone, die Penumbra. Die Ärzte versuchen, die Durchblutung dieser Zone so gut wie möglich aufrechtzuerhalten. So wollen sie vermeiden, dass sich der zentrale Hirninfarkt ausbreitet. 

Mittlerweile hat die Computertomografie in der Stroke Unit ergeben, dass bei unserem Betroffenen eine Arterie verstopft ist. Da der Patient noch jung genug ist, keine Vorerkrankungen dagegen sprechen und der Mann außerdem noch rechtzeitig ins Krankenhaus gebracht wurde, ist die sogenannte Thrombolyse zunächst das Mittel der Wahl. Diese Behandlungsmethode zeigt nur in den ersten viereinhalb Stunden Erfolg. Die Ärzte verabreichen Herrn H. dafür intravenös ein Medikament, das die Blutgerinnsel im Gehirn auflöst, um das unterversorgte Hirngebiet wieder zu durchbluten und die Spätfolgen einzudämmen. 

Wäre dagegen eine Hirnblutung die Ursache des Übels, hätten die Ärzte operieren müssen. Das erhöhte Blutvolumen drückt im Gehirn auf die Umgebung und schädigt Nervenzellen immer weiter. Im Rahmen einer Operation versuchen Ärzte, Blut aus den Zwischenräumen der Hirnstruktur abzusaugen und den Druck so zu verringern. 

Bereits nachdem sich das Blutgerinnsel des 53jährigen Patienten aufgelöst hat, verbessern sich seine Lähmungserscheinungen deutlich. Er kann seinen Arm wieder besser bewegen. Das Risiko, nach einem Schlaganfall einen weiteren zu erleiden, ist allerdings groß. Deshalb erhält der Berliner blutverdünnende Medikamente. Um Folgeschäden zu begrenzen und ihm noch größere Bewegungsfreiheit in seinem Arm zu ermöglichen, wird er nach einigen Tagen an eine Reha-Einrichtung überwiesen. Physio- und Ergotherapie stehen unter anderem auf dem Programm.

Das Schlimmste scheint der 53-Jährige überstanden zu haben. Doch zu früh gefreut. In den Tagen und Wochen nach dem Schlaganfall kommt es zu Kollateralschäden. "Im Zuge des Schlaganfalls wandern Immunzellen wie T-Zellen aus dem Blut in das Gehirn ein", erklärt Dirk Hermann. "Sie sammeln sich zusammen mit Immunzellen des Gehirns (Mikrogliazellen) an der Stelle des geschädigten Gewebes an." Das passiert bereits während der ersten Stunden. Aber erst nach Tagen haben die Immunzellen ihre maximale Zahl erreicht und schädigen weitere Nervenzellen. 

"Diese verzögerten Zellschäden spürt der Patient vor allem daran, dass er sich nicht gut von seinem Schlaganfall erholt", so Hermann. Nach Wochen oder sogar Monaten können die Entzündungsreaktionen sogar zu einer verzögerten Neurodegeneration führen. "Bei rund einem Drittel der Schlaganfallpatienten entwickeln sich im Verlauf von ein bis zwei Jahren nach dem Schlaganfall kognitive Beeinträchtigungen wie beispielsweise eine Demenz", so Hermann. Unser Patient hat Glück im Unglück. Zwar erholt er sich aufgrund der Überreaktion seines Immunsystems nur sehr langsam. Doch immerhin ist sein Geist nicht in Mitleidenschaft gezogen.  

Zum Weiterlesen

• Wan Zhang et al.: Microglia-associated neuroinflammaton is a potential therapeutic target for ischemic stroke. Neural Regen Res 2021 Jan;16(1):6-11. doi: 10.4103/1673-5374.286954.