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II. Literaturübersicht

unterschiedlicher Enzyme, wie Proteasen, Phospholipasen, Endonukleasen oder

NO-Synthasen. Diese Enzyme bewirken wiederum Schädigungen der Zellmembran,

des Zellkerns oder anderer Organellen.

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Die überhöhte Stimulation der prä- und postsynaptischen Glutamatrezeptoren bewirkt

einen dramatischen Anstieg der intrazellulären Kalziumkonzentration, welche

ihrerseits zu einer verstärkten Glutamatfreisetzung führt. Diese zwei Prozesse der

Exzitotoxizität verstärken sich gegenseitig und kennzeichnen die wesentlichen

Pathomechanismen in der Frühphase der postischämischen Kaskade.

3.2.2. Freie Radikale

Unter freien Radikalen versteht man Atome, Moleküle oder Ionen, die ein oder

mehrere ungepaarte (freie) Elektronen besitzen. Ein ungepaartes Elektronenpaar

belegt dabei ein Orbital allein. Manche Radikale sind stabil und langlebig wie z.B.

Sauerstoffradikale, die meisten jedoch sind extrem reaktiv und instabil und können zu

Schädigungen von Makromolekülen führen.

Freie Radikale werden unter normalen metabolischen Bedingungen nur in geringem

Umfang gebildet. Im Verlauf der postischämischen Kaskade führt die Aktivierung von

Proteasen, Phospholipasen und Endonukleasen zu einer gesteigerten Freisetzung

freier Radikale. Die Zellen besitzen zur Abwehr dieser toxischen Radikale

verschiedene enzymatische und nicht-enzymatische Mechanismen: Zu den

enzymatischen Mechanismen zählt die Neutralisierung des Superoxid-

Anionenradikals durch Superoxid-Dismutasen, Katalasen und / oder Glutathion-

Peroxidasen. Die nicht-enzymatischen Mechanismen beruhen u.a. auf α- Tocopherol

und β-Carotin, welche die Radikalkette unterbrechen, Ascorbat und Glutathion,

welche verschiedene antioxidative Funktionen erfüllen, und Harnsäure, welche als

Radikalfänger funktioniert.

Die Bildung und Elimination freier Radikale liegen unter

physiologischen Bedingungen in einem ausgewogenen Gleichgewicht. Unter den

Bedingungen einer zerebralen Ischämie, insbesondere wenn es durch eine

Rekanalisierung des verschlossenen Gefäßes zu einer Reperfusion kommt, steigt die

Konzentration freier Radikale im Gewebe drastisch an.

112,125

Die Überlastung der

endogenen sowie das Versagen energieabhängiger Abwehrmechanismen unter

ischämischen Bedingungen lassen die Konzentration freier Radikale im betroffenen

Gewebe weiter ansteigen.

139

Das Gleichgewicht zwischen freien Radikalen und

endogenen Abwehrmechanismen verschiebt sich durch die Ischämie zugunsten der

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