Neue Narkosemittel Schlummern ohne Risiko

Mehr als 150 Jahre nach der ersten Narkose wissen Mediziner noch immer nicht, wie Narkosemittel genau wirken. Ihre Erforschung soll eine neue Generation zielgenauer Anästhetika hervorbringen, die weniger Nebenwirkungen haben und sicherer sind.

Von Beverley A. Orser


In einem Hollywoodthriller wacht der Held mitten in einer Herzoperation aus der Narkose auf - kann sich aber nicht rühren und auch nicht schreien. Reine Fantasie ist dergleichen leider nicht. Nach einem chirurgischen Eingriff unter Vollnarkose erzählen ungefähr einer oder zwei von tausend Patienten, sie wären zwischendurch bei Bewusstsein gewesen. Zwar dauert das normalerweise nur kurz. Die Betroffenen verspüren auch gewöhnlich weder Schmerzen noch Panik. Doch dass solche Erinnerungen überhaupt vorkommen, bedeutet, dass selbst moderne Narkosemittel mitunter noch einiges zu wünschen übrig lassen.

Narkotisierter Patient: Narkosemittel können Schäden und Nebenwirkungen hervorrufen
Thomas Raupach

Narkotisierter Patient: Narkosemittel können Schäden und Nebenwirkungen hervorrufen

Denn eine Narkose ist auch in manch anderer Hinsicht nicht völlig ungefährlich - einmal abgesehen von gewissen nur unangenehmen Nachwirkungen wie Übelkeit. Wenn auch selten, kann sie längerfristige oder anhaltende Schäden verursachen, die von Atemproblemen bis zu Gedächtnis- und geistigen Störungen reichen. Auch treten immer noch narkosebedingte Todesfälle auf.

Das wissenschaftliche Rüstzeug, diese Situation zu verbessern, wäre vorhanden. Auf den meisten anderen medizinischen Gebieten ist die Wirkstoff- und Medikamentenforschung längst weiter als in der Anästhesiologie. Man könnte geradezu sagen: Beim heutigen Stand zeichnet sich ein guter Anästhesist vor allem auch durch hohe Kunstfertigkeit aus. Er jongliert in oft äußerst schwieriger, nicht selten brenzliger Situation mit Substanzen, deren Funktionsweise im Körper wir nur unzureichend kennen.

Wir müssen dringend herausfinden, wie und wo die Narkotika im Körper angreifen, welche einzelnen physiologischen Prozesse sie in welcher Weise beeinträchtigen und was dabei jeweils molekular geschieht. Grob gesagt ähneln etliche der modernen Anästhetika in ihrer Wirkung gewissermaßen immer noch dem Äther. Dessen narkotisierende Kraft führte der Bostoner Zahnarzt William Morton im Jahr 1846 einem Publikum bei der Operation eines Halstumors erstmals vor. Auch die modernen Mittel dämpfen das Zentralnervensystem in der Regel in mehrfacher Hinsicht, was teilweise nicht unbedingt wünschenswert ist. Sicherlich gibt es seit damals große Fortschritte, auch hinsichtlich der verfügbaren Narkotika. Viele der Verbesserungen verdanken sich aber der Handhabe: den immer raffinierteren Verabreichungssystemen sowie geschickteren Möglichkeiten, auf Zwischenfälle und Nebenwirkungen zu reagieren. Wichtig wäre, endlich die Narkosemittel selbst den Erfordernissen genau so anzupassen, dass möglichst nur die gewünschten Effekte eintreten.

Zur Vollnarkose setzen Ärzte heute die potentesten Hemmsubstanzen ein, die überhaupt in der Medizin zum Dämpfen des Nervensystems verwendet werden. Weil sich diese Stoffe aber leider auch auf Atmung und Herzfunktion auswirken, ist der Spielraum für eine effektive und dennoch sichere Dosierung schmal. Das gilt erst recht für Patienten mit instabilen Lungen- und Herz-Kreislauf-Funktionen - etwa Unfallopfer und Menschen, die am Herzen operiert werden. Sie vertragen nur eine eher leichte Narkose, weswegen gerade bei ihnen Gefahr besteht, dass sie während der Operation kurz aufwachen.

Im Grunde wurden sämtliche heutigen Narkosemittel durch Ausprobieren gefunden. Man beobachtete, ob und inwieweit ein Stoff - beziehungsweise eine Kombination mehrerer Substanzen - die Effekte hervorrief, die eine Vollnarkose haben soll. Als wichtigste Ziele einer Allgemeinanästhesie gelten heute: eine starke allgemeine Beruhigung und Stressabschirmung (medizinisch: Sedierung); Bewusstseinsverlust (fachlich Hypnose genannt); Bewegungs- oder Reglosigkeit, dabei auch fehlende Muskelreaktionen auf Reize (Immobilisierung); Schmerzunempfindlichkeit (Analgesie); Aussetzen des Gedächtnisses (Amnesie). Oft ist zusätzlich wichtig, jegliche Muskeltätigkeit völlig zu hemmen - was unter anderem künstliche Beatmung erfordert.

Viele Forschergruppen untersuchen, auf welche Weise diese verschiedenen Wirkungen einer Narkose zustande kommen, auch meine eigene an der Universität Toronto (Kanada). Allmählich gelingt es uns nun, die dabei beteiligten Mechanismen zu ergründen und voneinander zu trennen. Die vielleicht wichtigste Erkenntnis bisher: Die Teileffekte entstehen jeweils in speziellen Nervenzellfraktionen, wo Narkosestoffe hochspezifisch angreifen. Das heißt, zu jedem der genannten Narkosekriterien gehören ganz eigene Wechselwirkungen. Wir dürfen folglich hoffen, die Ära des Äthers bald hinter uns zu lassen. Es wird eine neue Generation von Anästhetika geben. Der Patient erhält dann eine Kombination von Substanzen, die zusammen nur die gewünschten Effekte erzielen und ihn ansonsten nicht gefährden. Im Übrigen werden manche der Erkenntnisse auch die Behandlung mit Beruhigungs- und Schlafmitteln verbessern, denn zum Teil betrifft das die gleichen physiologischen Vorgänge.

Manche Narkotika, etwa Propofol, werden intravenös, andere, wie Isofluran, mit der Atemluft verabreicht. Auch wenn es scheinen mag, als würde der Patient tief schlafen: Die meisten modernen Mittel für eine Vollnarkose erzeugen eher ein künstliches Koma. Unter anderem dank der modernen hirntomografischen, also bildgebenden Verfahren wissen wir heute schon einiges darüber, welche Hirngebiete und neuronalen Schaltkreise für die einzelnen Aspekte einer Narkose wichtig sind. Reglosigkeit bewirken Substanzen beispielsweise am Rückenmark. Ein Gedächtnis verhindern sie, wenn sie auf Vorgänge im Hippocampus einwirken, einer wichtigen Struktur für Erinnerungsbildung. Die anhaltenden Gedächtnisstörungen, die nach einer Narkose manchmal vorkommen, könnten Nachwirkungen hiervon sein.

Schwerer ist bisher zu erkennen, wie die Bewusstlosigkeit zustande kommt, schon deswegen, weil sich die Hirnforscher noch nicht einig sind, woran man Bewusstsein festmachen könnte. Ein einzelnes Hirnareal, von dem der Bewusstseinsverlust unter Narkose ausgeht, lässt sich nicht so leicht bestimmen. Etliche Experten halten viel von der Vorstellung einer "kognitiven Entkopplung": Während bei geistigen Prozessen viele Hirnregionen zusammenarbeiten, sind diese Verbindungen nun unterbrochen - als wären in einem Telefonnetz zentrale Stecker herausgezogen.

Immerhin macht die Forschung ermutigende Fortschritte dazu, was mit einzelnen Nervenzellen geschieht, wenn Narkotika ihre Signale blockieren. Viele Wissenschaftler dachten bis spät ins 20. Jahrhundert, dass diese Substanzen irgendwie die Fettmoleküle (Lipide) in den Zellmembranen beeinträchtigen. Denn die meisten Narkosestoffe sind fettlöslich. Allerdings handelt es sich chemisch um ganz verschiedenartige Substanzen, von einfachen Edelgasen bis zu kompliziert gebauten Steroiden. Auf Grund dessen erschien es plausibel, dass sie alle auf unspezifische Weise an den Nervenzellen wirken müssten.

Inzwischen wissen wir aber, dass die Narkotika mit so genannten Rezeptormolekülen auf den Zellen reagieren, also mit speziellen, hochspezifischen Proteinen, die in vielerlei Sorten und Varianten existieren und dazu beitragen, dass die Zelle ihr Verhalten verändert. Schon geringe Unterschiede zwischen den Mitgliedern einer Rezeptorfamilie können darüber entscheiden, ob sie mit einem Narkosestoff reagieren oder nicht. Auch sind die Versionen keineswegs gleichmäßig im Gehirn oder Rückenmark verteilt. Manche davon herrschen in bestimmten Gebieten vor. Nur wo der passende Rezeptor, der richtige Untertyp, vorhanden ist, kann das Anästhetikum angreifen.



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