Komapatienten Was sagt der Zuckerumsatz über die Aufwachprognose?

Vorhersagen zur Genesung von Komapatienten fallen Medizinern schwer. Dänische Forscher schlagen jetzt eine Methode vor, mit der sie genauer beurteilen können wollen, ob ein Betroffener wieder erwacht.
Tests per Positronen-Emissionstomografie

Tests per Positronen-Emissionstomografie

Foto: Stender et al.

Wird er irgendwann wieder aufwachen? Nachdem ein Patient ins Koma gefallen ist, beschäftigt diese mit vielen Hoffnungen und Ängsten verknüpfte Frage nicht nur Angehörige und Freunde, sondern auch die Mediziner. Was bekommt ein Mensch im Koma noch mit, hat er einen Rest Bewusstsein? Oft können selbst die Ärzte nicht genau sagen, welche Prozesse im Körper von Komapatienten genau ablaufen.

Bessere Rückschlüsse darauf als bisher könnte der Glukoseverbrauch des Gehirns erlauben, berichten Forscher nun. Der momentane Bewusstseinsgrad lasse sich daran ebenso ablesen wie die Wahrscheinlichkeit, dass der Patient binnen eines Jahres das Bewusstsein wiedererlangt, schreibt das Team im Fachmagazin "Current Biology". 

Die Wissenschaftler um Ron Kupers von der Universität Kopenhagen hatten den Glukoseumsatz in den einzelnen Hirnregionen von 131 Menschen mit Hirnschäden - durch Verletzungen oder durch Sauerstoffmangel etwa nach Wiederbelebungsmaßnahmen - sowie von 28 Gesunden erfasst. Die Patienten waren zum Teil oder gänzlich ohne Bewusstsein, also im Koma, Wachkoma (Apallisches Syndrom, AS) oder im sogenannten minimalen Bewusstseinszustand (MCS), einer Art Dämmerzustand. Als bildgebendes Verfahren wurde die Positronen-Emissionstomografie (PET) genutzt, mit der die Verteilung einer schwach radioaktiv markierten Substanz - in diesem Fall Fluordesoxyglukose (FDG) - sichtbar gemacht wird. So ließ sich feststellen, ob und wo im Gehirn dieser Zucker jeweils aufgenommen und umgesetzt wurde.

Generell hätten Betroffene mit einem Glukoseverbrauch unterhalb von 42 Prozent keinerlei Anzeichen von Bewusstsein gezeigt und dieses in dem beobachteten Jahr auch nicht wiedererlangt, schreiben die Forscher. Die Daten zeigten eine starke Übereinstimmung zwischen dem ermittelten Energieumsatz und dem individuellen Grad an sichtbaren Reaktionen sowie den Prognosen bei etwa 90 Prozent der Patienten. Unterschiede zwischen einzelnen Hirnregionen ließen auf Verlust oder Erhalt bestimmter Fähigkeiten und Funktionen schließen, auch die mittleren Werte bei MSC- und Wachkomapatienten unterschieden sich klar. Der Gesamtumsatz lag im Mittel bei 40 bis 60 Prozent der Aktivität bei gesunden Menschen.

Koma, Wachkoma, Locked-In-Syndrom

"Die Entdeckung einer klaren Stoffwechselgrenze zwischen bewusstem und unbewusstem Zustand könnte bedeuten, dass das Gehirn ab einem bestimmten Level des Energieumsatzes eine fundamentale Zustandsänderung durchmacht, in dem Sinne, dass das Bewusstsein ab einem bestimmten Schwellenwert der Hirnaktivität aufflackert", erklärt Mitautor Johan Stender von der Universität Kopenhagen. Diese Hypothese müsse aber noch überprüft werden.

Die Varianzen beim Glukoseverbrauch seien bereits bekannt, erklärt Frank Erbguth, ärztlicher Leiter der Klinik für Neurologie am Klinikum Nürnberg Süd - Paracelsus Medizinische Privatuniversität. Neu sei der Schwellenwert von 42 Prozent. Die Zahl der in die Studie einbezogenen Patienten sei allerdings zu gering, um ihn als gesichert anzunehmen. "Es lohnt aber sicher, das näher zu untersuchen", sagte der nicht an der Studie beteiligte Arzt.

Auffällig sei bei den Daten, dass sich die Mittelwerte des Glukoseverbrauchs je nach Bewusstseinszustand zwar tatsächlich klar unterschieden, es aber eine breite Streuung bei den einzelnen Patienten gebe. "Das heißt, es wird immer Menschen geben, bei denen diese Methode nicht funktioniert", erklärt Erbguth. "Die Restunsicherheit nimmt auch dieses Verfahren nicht." Zudem seien lediglich Patienten untersucht worden, bei denen die Hirnschädigung schon einige Zeit zurücklag. Es sei für einen Angehörigen durchaus wichtig, zu erfahren, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass der betreute Verwandte wieder aufwacht. "Wirklich entscheidend ist eine Einstufung aber vor allem direkt nach dem Ereignis", betont Erbguth.

Deutlich werde mit den Ergebnissen auf jeden Fall, dass Bewusstsein ein hochgradig energieaufwendiger Prozess sei, erklärt Stender. "Dieses fundamentale physiologische Muster kann Medizinern helfen, die Wahrscheinlichkeit für eine Wiedererlangung des Bewusstseins bei Patienten mit Hirnverletzungen aller Art zu bestimmen." Wichtig sei, die Ergebnisse an weiteren Patientengruppen zu bestätigen. Herausfinden wollen die Forscher zudem auch, ob und wie sich der Hirnstoffwechsel bei Schädel-Hirn-Trauma-Patienten im Laufe der Zeit verändert.

Warten auf ein Wunder

In den vergangenen Jahren wurden immer wieder einzelne Fälle von Menschen mit schweren Hirnschäden bekannt, die nach Jahren im Koma oder Wachkoma doch noch das Bewusstsein wiedererlangt haben sollen - etliche Angehörige aber warten vergebens auf ein solches Wunder.

Die Aussichten für solche Patienten von vornherein besser abschätzen zu können, ist seit Langem ein Forschungsziel - vor allem auch deshalb, weil gesicherte Diagnosen derzeit bei manchen Patienten kaum zu stellen sind.

Zur Einstufung des Bewusstseinsgrads dienen bestimmte Skalen, erfasst werden unter anderem verbale Kommunikation, Augenöffnen und Motorik als Reaktionen auf unterschiedlich starke, auf die fünf Sinne wirkenden Stimuli. Hoch sei vor allem die Vorhersagekraft sogenannter Somatosensibel evozierter Potenziale (SEP), spezieller Reizantworten des Gehirns. Aber auch Kernspin- und Computertomografie-Ergebnisse sowie bestimmte Blutwerte flössen in die Beurteilung ein.

"Zwar tragen solche Skalen zur Standardisierung des Untersuchungsgangs und zur Verbesserung der Treffsicherheit der Diagnose bei, ein externes klinisches Validierungskriterium für 'wirklich' vorhandenes oder fehlendes Bewusstsein fehlt allerdings", heißt es im Fachmagazin "Aktuelle Neurologie". 

Generell sei die Dynamik und die Wahrscheinlichkeit, das Bewusstsein wiederzuerlangen, bei Hirnverletzungen deutlich höher als bei Schäden durch Sauerstoffmangel nach Wiederbelebungsmaßnahmen. Mit über Monate anhaltender Bewusstlosigkeit schwinden die Chancen - wobei jüngere Patienten wegen der größeren Regenerationsfähigkeit generell bessere Prognosen haben als ältere.

Forscher hoffen, künftig auch mit Patienten in Kontakt zu kommen, denen jegliche motorische Reaktionsfähigkeit fehlt. "In Zukunft könnten Kommunikationsverfahren mittels Abgriff von Hirnaktivierungen einen Zugang zum klinisch nicht feststellbaren Bewusstsein herstellen, um dem Betroffenen autonome Entscheidungen zu ermöglichen." Dann ließe sich vielleicht erfragen, ob der Patient Schmerz oder Hunger empfindet, was er noch wahrnimmt - und wie es weitergehen soll mit ihm.

In Patientenverfügungen werde lediglich abgefragt, ob die lebenserhaltenden Maschinen abgestellt werden sollen, wenn man das Bewusstsein nicht mehr wiedererlangen wird, erklärt Erbguth. "Aber was ist bei einem bisschen Bewusstsein?" Er halte für fragwürdig, dass ein bisschen Bewusstsein besser sei als keines. Darum sei es zwar natürlich wünschenswert, den Zustand eines Patienten künftig genauer einschätzen zu können - mindestens ebenso wichtig aber seien die damit verbundenen ethischen Fragen. "Es gibt vielleicht Lebenszustände, die sind schlimmer als der Tod."

Von Annett Stein, dpa/joe
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