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Die kurzfristigen Auswirkungen der Exposition gegenüber hohen Dosen durchdringender Strahlung werden als akute Strahlenkrankheit bezeichnet. Zu den häufigen Symptomen gehören Appetitlosigkeit, Müdigkeit, Fieber, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall, zu den schwerwiegenderen Erkrankungen Anämie, Blutungen, Krampfanfälle und Koma.
Obwohl die akute Strahlenkrankheit am häufigsten mit einer unfallbedingten Exposition mit radioaktivem Material für industrielle oder medizinische Zwecke bei der Arbeit in Verbindung gebracht wird, ist sie keineswegs auf solche Ereignisse beschränkt. Rettungskräfte und Krebskranke haben ebenfalls ein erhöhtes Risiko für akute Strahlenkrankheit.
Leider sind die Behandlungsmöglichkeiten ausgesprochen begrenzt. „Es gibt zwar Möglichkeiten, die langfristigen Folgen zu behandeln, aber es fehlt uns noch die Fähigkeit, die kurzfristigen Auswirkungen mit hoher Effizienz und in kurzer Zeit zu therapieren“, erklärt Joaquin Silvestre-Albero, Professor für anorganische Chemie an der Universität Alicante in Spanien.
Doch das könnte sich bald ändern, dank einer Werkstoffklasse, die Enterosorbentien genannt wird. „Sie werden eingesetzt, um bestimmte Moleküle, die in einem lebenden Organismus vorkommen, zu adsorbieren oder zurückzuhalten, und werden bereits verwendet, um Giftstoffe zu entfernen und toxisch-allergische Reaktionen zu verhindern“, sagt Silvestre-Albero.
Mit Unterstützung des Projekts NanoMed, das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanziert wird, will Silvestre-Albero das Konzept auf Moleküle anwenden, die im Körper nach einer Strahlenbelastung entstehen, wie Radionuklide und reaktive Sauerstoffspezies. Ziel ist es, einige der Nebenwirkungen der Bestrahlung im Körper abzuschwächen.
Enterosorbentien verstehen
Enterosorbentien wirken, indem sie die anvisierten Moleküle in den inneren Hohlräumen oder Poren konzentrieren und aus dem lebenden Organismus entfernen. So tragen sie dazu bei, mögliche Nebenwirkungen zu minimieren.
Das Projektteam konzentrierte sich auf die Verwendung von Aktivkohle und Pektinen – zwei bekannte Adsorbentien. „Die Herausforderung besteht darin, dass dieser Prozess so ablaufen muss, dass nur die schädlichen Stoffe absorbiert werden und nicht die nützlichen, wie Vitamine und Nährstoffe“, kommentiert Silvestre-Albero.
Zwei Wirkstoffe, eine Tablette
Leider konnte der Verbundstoff nicht weiterentwickelt werden, da der für die Bereitstellung der Aktivkohle zuständige Partner in der Ukraine ansässig war und nach dem Einmarsch Russlands alle Aktivitäten einstellen musste. Dennoch wurde über das Projekt der Weg zu einer wirksamen Behandlungsmöglichkeit geebnet, um die Nebenwirkungen der Strahlenkrankheit zu lindern.
„Wir stellen uns vor, sowohl Aktivkohle als auch Pektine zu kombinieren und sie entweder als Tablette oder in einer Polymerkapsel anzubieten, die wie jede andere Pille eingenommen werden kann“, bemerkt Silvestre-Albero.
Die Kombination beider Komponenten in einer einzigen Pille gewährleistet, dass alle anvisierten Toxine und Moleküle in zusammen sicher entfernt werden können. „Die Kombination dieser beiden Komponenten und ihre richtige Auslegung werden die Effizienz und Vielseitigkeit der Behandlung verbessern“, so Silvestre-Albero.
Weitere Informationen erforderlich
Silvestre-Albero warnt jedoch davor, eine derartige Tablette unkontrolliert einzunehmen, da dadurch auch Vitamine und Mineralien entzogen würden, was mehr schadet als nützt.
„Wir wissen noch immer nicht, wie hoch die Strahlenbelastung sein muss, um schädliche Moleküle im Körper zu erzeugen“, fügt er hinzu. „Wenn wir das wüssten, wäre uns klar, wann ein Eingriff mit einer Tablette, wie sie das Projekt NanoMed vorschlägt, sinnvoll sein könnte.“
Der Schwerpunkt des Projekts NanoMed liegt zwar nach wie vor auf der akuten Strahlenkrankheit, aber einige seiner Erkenntnisse könnten auch auf andere Bereiche angewendet werden. Mit Unterstützung des EU-finanzierten Projekts CLEANWATER untersucht Silvestre-Albero beispielsweise, wie eine Kombination aus kaltem Plasma und porösen Materialien, wie sie durch NanoMed entwickelt wurden, zur Abwasserreinigung eingesetzt werden kann.