Aufgabe Vorschlag B - Aufgabe 3 · Abitur Hessen Biologie GK 2021

Wirkung von Antiepileptika

Material 2 – Epilepsie

Epilepsie ist die häufigste chronische Erkrankung des zentralen Nervensystems. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO erleiden zirka fünf Prozent aller Menschen mindestens einmal in ihrem Leben einen epileptischen Anfall.

Dabei gerät die neuronale Aktivität außer Kontrolle: Viele Nervenzellen aktivieren sich selbstständig zur gleichen Zeit, was Symptome wie zum Beispiel Bewusstseins- und Wahrnehmungsstörungen, Muskelzuckungen oder Krampfzustände verursachen kann. Diese Entladungen von Nervenzellen können sich über das gesamte Gehirn ausbreiten. Es wird vermutet, dass die mangelnde Koordination von neuronaler Erregung und Hemmung zur Auslösung epileptischer Anfälle beiträgt.

Neben einer erblichen Disposition können auch Hirnschädigungen oder angeborene Fehlbildungen des Gehirns Epilepsie verursachen.

Um die Wirksamkeit von Medikamenten gegen Epilepsie zu testen, nutzt man aus, dass sich bei bestimmten Stämmen von Ratten epileptische Anfälle durch akustische Reize auslösen lassen. Diese Anfälle werden durch eine Phase intensiven Rennens eingeleitet, die jeweils 10 bis 30 Sekunden andauert. Darauf folgt typischerweise eine Phase der Starre, während der die Ratte in einem muskulären Krampfzustand mit steif ausgestreckten Gliedmaßen unbeweglich verharrt.

In einer Serie von Experimenten wurden acht Ratten 60 Minuten nach der Behandlung mit dem Wirkstoff Topiramat einem akustischen Reiz ausgesetzt, der geeignet war, einen epileptischen Anfall auszulösen. Bei verschiedenen Dosierungen von Topiramat wurde untersucht, wie viele der untersuchten Ratten als Reaktion auf einen akustischen Reiz die typische Abfolge eines solchen epileptischen Anfalls mit intensivem Rennen, gefolgt von einem anschließenden Starrezustand, zeigten.

3 Analysieren Sie die Ergebnisse der Untersuchungen. (Material 2) [6 BE]