Blutegel können jetzt zur Behandlung von Parkinson und Epilepsie eingesetzt werden

Wissenschaftlern ist ein Durchbruch auf dem Gebiet der Bioelektronik gelungen, indem sie erfolgreich Gelpolymere in Blutegel und Zebrafische injiziert haben, die sich selbst zu funktionalen Elektroden organisierten. 

Die Studie wurde in der Zeitschrift Science veröffentlicht. Es zeigte sich, dass die Gelmoleküle, wenn sie mit Enzymen im Körper eines Tieres in Kontakt kamen, elektrisch leitfähig wurden. 

Diese Innovation könnte zu besseren Behandlungsmöglichkeiten für Menschen mit neurologischen Erkrankungen wie Parkinson und Epilepsie führen, da Wissenschaftler damit Bereiche des Körpers mit einer externen Spannung stimulieren können. Professor Magnus Berggren vom Labor für organische Elektronik (LOE) an der Universität Linköping, Schweden, stellte fest, dass man seit Jahrzehnten versucht, Elektronik zu entwickeln, die die Biologie nachahmt, aber jetzt lässt man die Biologie die Elektronik für sich entwickeln.

Laut Xenofon Strakosas, Forscher am LOE und an der Universität Lund, wird die Struktur des Gels verändert und elektrisch leitfähig gemacht, wenn es mit körpereigenen Substanzen in Kontakt kommt. Darüber hinaus gelang es den Forschern, Elektroden auf Gelbasis in den Körpern von lebenden Zebrafischen und Blutegeln zu erzeugen, wobei sich in jedem Organ, in das das Gel injiziert wurde, Elektroden bildeten, einschließlich des Gehirns, des Herzens und der Schwanzflossen von Zebrafischen und um das Nervengewebe von medizinischen Blutegeln, wie Inverse berichtet. 

Erfreulicherweise schien das Verfahren bei den Zebrafischen keine Schmerzen oder Unbehagen zu verursachen, und obwohl es schwieriger ist, etwas über Schmerzen bei den Blutegeln zu erfahren, wurde angenommen, dass dies auch für sie gilt. Die Zusammensetzung des Gels konnte je nach Gewebe angepasst werden, so dass der elektrische Prozess gut funktionieren konnte.

Die an der Studie beteiligten Wissenschaftler injizierten Gelpolymere in Blutegel und Zebrafische, die sich daraufhin zu funktionsfähigen Elektroden organisierten. 

Laut Xenofon Strakosas, einem der Hauptautoren der Studie, verändert der Kontakt mit körpereigenen Substanzen die Struktur des Gels und macht es elektrisch leitfähig, was es vor der Injektion nicht ist. 

Die Forscher züchteten erfolgreich Elektroden auf Gelbasis in den Körpern von lebenden Zebrafischen und Blutegeln. In der Studie bildeten die Forscher Elektroden im Gehirn, im Herzen und in den Schwanzflossen der Zebrafische sowie im Nervengewebe der medizinischen Blutegel.

Das Verfahren schien bei den Zebrafischen weder Schmerzen noch Unbehagen zu verursachen. Laut Hjort zeigen Zebrafische Schmerzen auf verschiedene Weise, z. B. indem sie sehr schnell zu schwimmen beginnen oder sich herumwälzen. Aber sie konnten keine dieser negativen Auswirkungen feststellen, was ein gutes Zeichen ist.

Professor Roger Olsson von der Medizinischen Fakultät der Universität Lund sagte, dass sie durch geschickte Veränderungen der Chemie Elektroden entwickeln konnten, die vom Hirngewebe und vom Immunsystem akzeptiert werden. Der Zebrafisch ist ein hervorragendes Modell für die Untersuchung von organischen Elektroden im Gehirn. Die Wissenschaftler räumen ein, dass ihre Ergebnisse zwar ermutigend sind, es aber noch Zeit bis zu einer möglichen Anwendung beim Menschen bleibt.

Die Ergebnisse der Studie eröffnen neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Elektronik, die die Biologie nachahmt, sagt Hanne Biesmans, Doktorandin am LOE und eine der Hauptautoren. Die Forschung könnte zu besseren Behandlungen für Menschen mit neurologischen Erkrankungen wie Parkinson und Epilepsie führen. Eine andere Studie zum Thema Parkinson ergab, dass regelmäßige Albträume in der Kindheit mit der Entwicklung von kognitiven Beeinträchtigungen oder der späteren Parkinson-Krankheit in Zusammenhang stehen können.

Hinweis: Blutegel sind segmentierte wirbellose Tiere, die zur Unterklasse der Hirudinea gehören. Es gibt über 700 Blutegelarten, die in Süßwasser-, Meeres- und Landlebensräumen auf der ganzen Welt vorkommen. Blutegel sind vor allem für ihre Fähigkeit bekannt, Blut aus ihren Wirten zu saugen, aber nicht alle Arten ernähren sich von Blut. Einige sind Fleischfresser und ernähren sich von anderen wirbellosen Tieren, während andere Detritivoren sind und sich von zersetzenden organischen Stoffen ernähren.

Blutegel werden seit Tausenden von Jahren in verschiedenen Kulturen der Welt zu medizinischen Zwecken eingesetzt. Im alten Ägypten wurden Blutegel zur Behandlung von Störungen des Nervensystems eingesetzt, und auch im alten Griechenland wurden sie häufig zur Behandlung einer Reihe von Beschwerden verwendet. Im 19. Jahrhundert wurden Blutegel in Europa und Amerika zu einer beliebten medizinischen Behandlung, insbesondere zur Behandlung von Blutkrankheiten wie Krampfadern.

Auch heute noch werden Blutegel für medizinische Zwecke eingesetzt, insbesondere in der plastischen und rekonstruktiven Chirurgie. Sie scheiden eine Substanz namens Hirudin aus, ein natürliches Antikoagulans, das die Bildung von Blutgerinnseln verhindern kann. Blutegel werden auch bei bestimmten Erkrankungen wie Arthritis und tiefen Venenthrombosen eingesetzt.

Abgesehen von ihrem medizinischen Nutzen spielen Blutegel eine wichtige Rolle in aquatischen Ökosystemen als Zersetzer und als Nahrungsquelle für andere Tiere. Einige Arten sind jedoch in bestimmten Gebieten invasiv geworden und können einheimischen Arten Schaden zufügen.