Fondation Jeunes Scientifiques Luxembourg

Sarrah Companiwala & Elena Lutjens Maches - 52nd National Jonk Fuerscher Contest

Könnten ätherische Öle eine therapeutische Alternative, bzw. eine wirksame Ergänzung zur herkömmlichen Medizin bilden? Zwei junge Preisträgerinnen des nationalen Wettbewerbs "Jonk Fuerscher 2023" haben untersucht, ob dieses Gebiet die Aufmerksamkeit der Wissenschaft verdient.

Wir haben mit Sarrah Companiwala gesprochen, die zusammen mit Elena Lutjens Maches die Wirkung eines ätherischen Öls namens Lavandula angustifolia auf den Menschen sowie auf kleine Krustentiere - die Daphnia Magna - untersucht hat. Die Arbeitshypothese der beiden Forscherinnen lautete, dass Lavandula angustifolia die Herzfrequenz senken kann (siehe Infobox).

Sarrah studiert derzeit Medizin, mit besonderem Interesse an Pädiatrie und Kardiologie.

Infobox

Wie das Herz in der klinischen Praxis beruhigt wird

Die Verlangsamung der Herzfrequenz kann auf verschiedene Weise erfolgen. Man nennt dies eine bradykardisierende Wirkung (brady = langsam, kardia = Herz im Altgriechischen). Der Herzmuskel kontrahiert unter dem Einfluss eines elektrischen Impulses. Wenn man die Frequenz dieser Impulse verlangsamt, verlangsamt sich auch die Herzfrequenz. Es gibt mehrere elektrische Steuerzentren im Herzen, von denen der Sinusknoten, der sich oben im rechten Vorhof befindet, das führende ist.

In der klinischen Praxis können je nach Situation und Nutzen-Risiko-Verhältnis verschiedene Medikamentenklassen eingesetzt werden. Einige Medikamente wirken auf Hormone wie Adrenalin, andere auf Ionenkanäle an der Oberfläche der Herzmuskelzellen.  Es gibt aber auch andere Methoden, die z. B. bei der Bouveret-Krankheit eingesetzt werden: Dabei handelt es sich um eine plötzliche Beschleunigung des Herzrhythmus, die anhand des Elektroenzephalogramms und des klinischen Hintergrunds festgestellt werden kann. Das schnelle Trinken von kaltem Wasser z. B. (oder eine eiskalte Dusche!) kann den Bouveret-Anfall durch Stimulation des Vagusnervs unterbrechen. Manchmal funktioniert auch ein Druck auf die Augäpfel oder eine Massage der Halsschlagader.

Kommen wir gleich zur Sache: Haben ätherische Öle eine Wirkung auf den Herzrhythmus?

Laut dieser kleinen Studie scheint es so zu sein. Die Frage bedarf jedoch weiterer Forschung mit mehr Probanden und unter kontrollierteren Bedingungen.

Der erste Teil der Studie befasste sich mit dem Einfluss von Lavandula angustifolia auf den Herzschlag von Daphnia Magna (siehe unten). Den Wissenschaftlerinnen gelang es, unter den Versuchsbedingungen eine statistisch signifikante Verlangsamung des Herzschlags der kleinen Krustentieren nachzuweisen.

Im zweiten Teil der Studie wurde eine Gruppe von 10 Probandinnen, alle weiblich und zwischen 15 und 18 Jahre alt, durch drei verschiedene Räume geführt. Im ersten Raum gab es keine ätherischen Öle und die Teilnehmerinnen wussten nicht, was der Zweck der Studie war. Im zweiten Raum versprühten die Forscherinnen ätherische Lavendelöle, ohne die Teilnehmerinnen darüber zu informieren; und im letzten Raum waren ätherische Öle und Information gleichzeitig vorhanden. Der Herzschlag der Probandinnen wurde während des Experiments überwacht.

Trotz der methodischen Einschränkungen deuten die Ergebnisse auf eine tendenzielle Verlangsamung der Herzfrequenz beim Kontakt mit den Duftstoffen dieses ätherischen Öls bei einigen Teilnehmerinnen hin, während andere nicht betroffen zu sein schienen. Eine statistische Analyse der Ergebnisse konnte aufgrund der geringen Teilnehmerzahl nicht stattfinden. Um sicher zu gehen, müsste man das Experiment also wiederholen, indem man die Reihenfolge der Räume umkehrt, einen vierten Raum hinzufügt (Information vorhanden aber keine Duftstoffe), Kontrollgruppen einrichtet oder sogar eine randomisierte Doppelblindstudie durchführt.

 

Warum haben sich die Forscherinnen für das ätherische Öl von Lavendel entschieden?

Zur Erinnerung: Ätherische Öle sind konzentrierte pflanzliche Substanzen, die durch Destillation einer bestimmten Pflanze oder von Teilen dieser Pflanze gewonnen werden. Die Flüssigkeit hat die gleichen chemischen Eigenschaften wie die Pflanze. Dies wird auch als Phytotherapie oder Kräutermedizin bezeichnet.

"Wir interessieren uns sehr für die Phytotherapie. Elenas Mutter benutzte Lavendel, um den Kindern beim Schlafen zu helfen. Seine Wirkung auf den Herzrhythmus schien uns relativ einfach zu untersuchen. Zudem verbindet es Elena mit ihrer Vergangenheit."

 

Sarrah und Elena haben Daphnia magna für ihre Arbeit verwendet. Was sind das für Lebewesen?

Daphnia magna sind kleine planktonische Krustentiere ("Wasserflöhe"), die nur wenige Millimeter lang sind. Ihre durchschnittliche Herzfrequenz beträgt 200 Schläge pro Minute (bpm) und ist damit mehr als doppelt so hoch wie die Herzfrequenz des Menschen (60 bis 80 bpm). Ihr Panzer hat den Vorteil, durchsichtig zu sein, sodass man die darunter liegenden Organe gut sehen kann. Darunter auch das Herz.

Sarrah erzählt uns von ihrem Forschungsweg: "Eine Lehrerin am Lycée hat uns auf die Spur von Daphnia magna gebracht. Es gab einige interessante Studien über diese kleinen Krustentiere, insbesondere über die Auswirkungen von Koffein, das ihren Herzschlag beschleunigt. Wir kauften mehrere hundert Exemplare in einer Zoohandlung - das ist gutes Fischfutter!

Dann haben wir ihren Herzschlag vor und nach dem Kontakt mit ätherischen Ölen mithilfe eines Klickzählers dokumentiert."

 


Sarrah Companiwala gebeugt über ihr Mikroskop.
Copyright: Sarrah Companiwala
 

Welche Botschaft vermitteln uns die beiden jungen Forscherinnen?

"Ätherische Öle sind ein interessanter und leicht zu untersuchender Therapieansatz. Sie könnten eine gute Alternative zur traditionellen Medizin darstellen, aber um das herauszufinden, bräuchte es mehr Studien zu diesem Thema."

 

Autorin: Diane Bertel

Editorin: Michele Weber (FNR)

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