Translationale vaskuläre Biologie
Hintergrund
Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems sind die häufigste Todesursache in Deutschland. Große Operationen gehen oft mit postoperativer Funktionseinschränkung in diversen Organsystemen einher. Ein entscheidender Grund dafür ist die Aktivierung des Immunsystems aufgrund von Gewebeschädigungen, was verschiedene Funktionen des Gefäßsystems empfindlich beeinträchtigen und somit zu einer Gefährdung der Organdurchblutung führen kann. Insbesondere bestehende Vorerkrankungen von Gefäßen und des Herzens erhöhen das Risiko für postoperative Komplikationen.
Forschungsziel
Unsere Arbeitsgruppe "Translational Vascular Biology" hat es sich zum Ziel gesetzt, die Mechanismen von Vorerkrankungen des Gefäßsystems sowie ungünstige Einflussfaktoren während chirurgischer Eingriffe und intensivmedizinischer Maßnahmen zu identifizieren. Hierfür nutzen wir translationale, präklinische Modelle im Grundlagenlabor und entwickeln daraus neue Strategien zur Verbesserung der Gefäßfunktion in der klinischen Praxis. Die gewonnenen Erkenntnisse aus dem Labor fließen daher direkt – from Bench to Bedside – in die klinische Anwendung ein.
Aktuelle Forschungsprojekte
Der Einfluss von Schmerzrezeptoren auf Entzündungsreaktionen und die Gefäßfunktion
Im Rahmen von großen Operationen in Allgemeinanästhesie sind Funktionseinschränkungen in einigen Organen keine Seltenheit. Diese postoperativen Komplikationen stehen oft im Zusammenhang mit einer Entzündungreaktion, die durch den operativen Eingriff ausgelöst wurde, sowie einer gestörten Funktion des Gefäßsystems. Schmerzrezeptoren der TRP-Familie, wie der Transient Rezeptor Potential Vanilloid 1 (TRPV1), spielen eine wichtige Rolle für die Entzündungsreaktion sowie die Gefäßfunktion. Der TRPV1 wird nicht nur durch physikalische oder chemische Reize aktiviert, sondern auch durch Bestandteile pathogener Keime oder Strukturproteine, die bei Gewebeschäden freigesetzt werden. Die Aktivierung führt zur Ausschüttung von Neurotransmittern, die an Immunzellen binden und so deren Phänotyp und Funktion verändern.
TRP-Kanäle als Immunmodulatoren
Unser Team erforscht die Rolle von TRP-Kanälen im Rahmen einer Entzündungsreaktion, wie sie häufig nach großen Operationen zu beobachten ist. Unser Ziel dabei ist herauszufinden, ob TRP-Kanäle als neuer Ansatzpunkt dienen könnte, um die perioperative Entzündungsreaktion günstig zu beeinflussen und die Funktionalität des Gefäßsystems perioperativ zu schützen.
Störung der Mikrozirkulation bei Sepsis
Eine Blutstrominfektion, auch Sepsis genannt, ist eine häufige Komplikation auf der Intensivstation. Ein charakteristisches Merkmal der Sepsis ist der Austritt von Flüssigkeit aus dem Gefäßsystem in das umliegende Gewebe. Dies geschieht, weil die innerste Schicht der Blutgefäße, das sogenannte Endothel, während der systemischen Entzündungsreaktion seine Barrierefunktion verliert. Das resultierende interstitielle Ödem führt zu einer Einschränkung der Mikrozirkulation, was wiederum die Organdurchblutung gefährden kann. Diese Zusammenhänge stehen in Verbindung mit dem Risiko für Organversagen und hoher Sterblichkeit bei Sepsis.
Mechanismen des Kapillarlecksyndroms
Unsere Forschungsgruppe untersucht im Detail, welche Mechanismen diesen Funktionsverlust des Gefäßsystems während einer Sepsis verursachen. Die im Grundlagenlabor identifizierten Mechanismen und therapeutischen Strategien evaluieren wir anschließend in klinischen Studien. Ziel dieses Projekts ist es, auch im Rahmen einer Sepsis die Integrität des Gefäßsystems und der Organdurchblutung zu schützen, um so die Genesung unserer Patientinnen und Patienten auf der Intensivstation zu verbessern.
Team der Forschungsgruppe
Leitung
Prof. Dr. med. Nana-Maria Wagner, MHBA
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Dr. rer. nat. Philipp Burkard
Dr. rer. nat. Laura Cyran
Charlotte Schonhart
Annika Biesold B.Sc.
Rebekka Beulen, Doktorandin
Christina Cursiefen, Doktorandin
Fabian Ehrhart, Doktorand
Aaron Ziegler, Doktorand
Leah Vehring
Kooperationspartner
- Prof. Eric R. Gross MD/PhD, Stanford University Medical School, Kalifornien, USA
- Prof. Dr. Dr. med. Oliver Söhnlein, Institut für Experimentelle Pathologie, Universitätsklinikum Münster
- Prof. Dr. med. Nicolas Schlegel, Chirurgie I, Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Transplantations-, Gefäß- und Kinderchirurgie, Universitätsklinikum Würzburg
- Prof. Dr. med. Heike Lydia Rittner, Lehrstuhl Schmerzmedizin, Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie, Universitätsklinikum Würzburg
