Amerikanische Forscher haben eines der letzten Puzzleteilchen identifiziert, die noch zum Verständnis der Vorgänge beim plötzlichen Kindstod fehlen: Das Notfallprogramm im Atemkontrollsystem des Gehirns, das dem Körper bei Sauerstoffmangel den Befehl zum Luftschnappen gibt, ist vom Gehirnbotenstoff Serotonin abhängig. Nur wenn ausreichend Serotonin zur Verfügung steht, können die zuständigen Nervenzellen im Notfall die Atemsteuerung übernehmen und die Schnappatmung veranlassen. Dadurch wird der akute Sauerstoffmangel ausgeglichen und der normale Atemrhythmus wiederhergestellt, berichten die Wissenschaftler.
Bereits vor eineinhalb Jahren entdeckten Forscher das Notfallprogramm der Atemsteuerung, das in einer Krise die Kontrolle übernimmt. Dieses Notfallprogramm funktioniert beim plötzlichen Kindstod, bei dem augenscheinlich gesunde Kinder völlig unerwartet sterben, nicht richtig, vermuten Wissenschaftler. Verantwortlich für dieses Notfallprogramm ist eine Gruppe von Nervenzellen, die bei Sauerstoffmangel ein schleusenartiges Eiweißmolekül in ihrer Hülle öffnen und geladene Natriumteilchen einströmen lassen, konnten Forscher erst im Februar dieses Jahres nachweisen. Dieser Natriumstrom ist ein Signal für die Muskulatur der Atemorgane, sich ruckartig zusammenzuziehen, so dass einerseits mehr Sauerstoff in die Lungen transportiert und andererseits das Bewusstsein von der Krise in Kenntnis gesetzt wird.
Ebenfalls schon bekannt war, dass im Gehirn der Opfer des Kindstods der Serotoninspiegel häufig deutlich erniedrigt ist. Erst jetzt gelang es jedoch Jan-Marino Ramirez von der Universität von Chicago und seinen Kollegen, beide Befunde miteinander zu verbinden: Das Serotonin reguliert die Schleusenproteine in den Steuerzellen des Notprogramms, wiesen die Wissenschaftler nach. Fehlt den Zellen der Botenstoff, reduziert sich die Anzahl der keuchenden Atemzüge bei Sauerstoffmangel von den normalen zwanzig auf lediglich zwei oder drei ? und die reichen nicht aus, um beispielsweise ein schlafendes Baby aufzuwecken, so die Forscher.
Die Ergebnisse zeigten, dass ein zu niedriger Serotoninspiegel unter normalen Umständen keinen Einfluss auf den Atemrhythmus eines Babys hat, schreiben die Forscher. Kommt es jedoch beispielsweise beim Schlafen auf dem Bauch oder durch eine Blockierung der Atemwege zu akutem Sauerstoffmangel, gibt die für das regelmäßige Atmen zuständige Kontrollinstanz die Steuerung an das Notfallprogramm ab. In einem solchen Moment hängt die Atemkontrolle dann ausschließlich von den Notsteuerzellen ab ? und arbeitet nur bei ausreichender Serotoninkonzentration. Möglicherweise könnte demnach die Bestimmung des Serotoninspiegels einmal dabei helfen, gefährdete Kinder zu identifizieren und gezielt zu überwachen.
Jan-Marino Ramirez (Universität von Chicago) et al.: Journal of Neuroscience, Bd. 26, Nr. 10 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
