Weltraumapotheken für alle Fälle

Interview: Pharmaforschung für die PZ: Herr Professor Derendorf, an welchen Projekten der Weltraumpharmazie haben Sie in letzten Jahren aktiv mitgearbeitet?

Derendorf: Wir haben uns an der University of Florida auf zwei Arzneistoffgruppen konzentriert, die vor allem für längere Missionen wichtig sind: Antibiotika und Anästhetika. In beiden Fällen haben wir die Pharmakokinetik und -dynamik in simulierter Schwerelosigkeit im Antiorthostatic Bed Rest (ARB)-Modell untersucht. Die Blutspiegelverläufe und die Gewebespiegel der Antibiotika haben wir dann mit den Werten im gleichen Probanden in normaler Körperhaltung verglichen. Zur Bestimmung der Gewebespiegel diente die Mikrodialyse, bei der eine kleine Sonde in das untersuchte Gewebe implantiert wird. Diese wird kontinuierlich durchspült und hat eine semipermeable Membran, die Zugang zu den extrazellulären Gewebekonzentrationen erlaubt.

 

PZ: Was hat die Studie ergeben?

Derendorf: Die im ARB-Modell gemessenen Blut- und Gewebespiegel wichen nur geringfügig von den Kontrollprofilen ab. Den pharmakodynamischen Teil der Studie führte mein Doktorand Edgar Schuck am Johnson Space Center (JSC) in Houston durch. Dort wurde ein Zellinkubationsrotationssystem entwickelt, das ein Zellwachstum im schwerelosen Zustand ermöglicht. Darin kann das Bakterienwachstum mit und ohne Antibiotikum verfolgt werden. Die Wachstumsgeschwindigkeit im schwerelosen Zustand war zwar etwas schneller als unter normalen Bedingungen, aber mittels Modellierung und Simulation konnten wir zeigen, dass die Unterschiede nicht so groß waren, dass eine Dosisänderung nötig wäre.

 

PZ: Welche Ergebnisse erhielten Sie bei den Anästhetika?

Derendorf: In der Studie mit dem Anästhetikum Propofol erfassten wir bestimmte EEG-Veränderungen unter Narkose im normalen Zustand und im ARB-Modell als pharmakodynamische Parameter. Auch hier scheint eine Dosisanpassung im schwerelosen Zustand nicht nötig zu sein.

 

PZ: Wären Tests im All nicht aussagekräftiger?

Derendorf: Leider ist das Arzneimittelbudget der NASA sehr bescheiden, und es gibt nur wenige Studien. So wurde bisher leider nur eine einzige pharmakokinetische Studie im Weltraum durchgeführt. Sie zeigte, dass die orale Resorption von Paracetamol im schwerelosen Zustand verzögert ist, was auf eine verlangsamte Magen-Darm-Motilität zurückgeführt wurde. Die Par­acetamol-Spiegel wurden dabei im Speichel bestimmt.

 

PZ: Welche Gesundheitsprobleme im All sind aus Ihrer Sicht am dringlichsten?

Derendorf: Nach wie vor sind Kinetosen und Schlaflosigkeit zwei noch nicht optimal gelöste Probleme. Dazu kommt, dass der Zeitplan der Astronauten minutiös vorgegeben ist und andauernd große Konzentration erfordert. Sedierende Effekte zur falschen Zeit können sich negativ auf die Leistungsfähigkeit der Astronauten auswirken und sollten möglichst vermieden werden.

 

PZ: Derzeit plant man eine bemannte Marsmission. Wo liegen hier die besonderen medizinischen Herausforderungen?

Derendorf: Hin- und Rückflug werden jeweils mehrere Monate dauern. Im medizinischen Notfall ist das nächste Hospital dann unerreichbar. Astronauten gehören zwar aufgrund ihres Trainings und ihrer Auswahl zu den gesündesten Menschen, aber Verletzungen durch Unfälle oder Infektionen kann man in dem geschlossenen Lebensraum nicht ausschließen. Auf solche Fälle muss man möglichst gut vorbereitet sein.

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