Der Schwerpunkt der laborexperimentellen Forschung liegt auf dem intensivmedizinisch bedeutsamen Krankheitsbild der Sepsis. Der Fokus richtet sich dabei speziell auf die pathophysiologischen Mechanismen der septischen Vasoplegie und der endothelialen Dysfunktion sowie auf die Steuerungsmechanismen von Makrophagen.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Versorgungsforschung, wobei insbesondere die Bewältigung der besonderen Bedürfnisse und Herausforderungen bei der intensivmedizinischen Behandlung geriatrischer Personen im Fokus steht. Die Untersuchungen führen wir im Rahmen der interdisziplinären Wilhelm-Roux-Verbundinitiative „GeriICU" durch.
Die Leiterin des Forschungslabors, Frau apl. Prof. Julia Schumann, ist darüber hinaus Mitglied der Cochrane Collaboration und Standortsprecherin im Netzwerk Universitätsmedizin (NUM). Ziel ist die Förderung der evidenzbasierten Medizin.
Forschungsschwerpunkte
Zelluläre Mechanismen der septischen Vasoplegie unter Laktat- und Azidosebedingungen
Die experimentelle Forschung untersucht pathophysiologische Mechanismen der Sepsis, einem Krankheitsbild, das durch lebensbedrohliche Organfunktionsstörungen infolge einer fehlregulierten Immunantwort auf systemische Infektionen gekennzeichnet ist. Trotz modernster intensivmedizinischer Maßnahmen bleibt die Letalität mit 20 - 50 % hoch. Septische Patienten zeigen trotz ausgeprägter Aktivierung des Renin - Angiotensin - Aldosteron Systems (RAAS) und Sympathikus eine generalisierte Vasoplegie, die zu einer therapieresistenten arteriellen Hypotonie führt. Klinische Studien zeigen zudem eine Sepsis-assoziierte metabolische Dysregulation bestehend aus i) metabolische Azidose und ii) der Zunahme der Serumlaktatkonzentration d.h. einer Laktazidose. Erhöhte Laktatwerte sind bei septischen Patienten mit einer gesteigerten Mortalität sowie einer ungünstigen Prognose assoziiert. In der klinischen Praxis dient die Serum-Laktatkonzentration daher als Parameter zur Einschätzung des Schweregrades und des Verlaufs der Sepsis.
Ziel der Forschung ist es zelluläre Mechanismen der septischen Vasoplegie im Rahmen der metabolischen Lakt-/Azidose zu untersuchen. Hierfür werden primäre humane Gefäßmuskelzellen (VSMCs) mit i) Laktazidosebedingungen, ii) einer reinen Azidose sowie iii) singulärem Natriumlaktat behandelt und die Ergebnisse mit den entsprechenden Kontrollen verglichen.
Voruntersuchungen zeigen, dass die Lakt-/Azidose ausgeprägte Veränderungen des Zellmetabolismus induziert. Diese Veränderungen führen zu ausgeprägten Transkriptomveränderungen, die anhaltende phänotypische Veränderungen der VSMCs verursachen, die ursächlich für den Reaktivitätsverlust der Gefäßmuskelzellen bei Sepsis sein könnten. Insgesamt sind die Effekte unter Laktatazidose deutlich stärker ausgeprägt als unter reiner Azidose, was auf eine synergistische Wirkung von Azidose und Laktat hinweist [1].
Für weiterführende Untersuchungen werden neben den primären humanen Gefäßmuskelzellen auch Endothelzellen in Mono- sowie Ko-Kultivierung unter möglichst in vivo nahen Bedingungen in Bezug auf i) Metabolismus, ii) Transkriptom und iii) phänotypische funktionelle Veränderungen analysiert.
Die praktische Umsetzung dieses Forschungsvorhabens bietet für Masterstudierende, Promovierende sowie Ärztinnen und -ärzte die Möglichkeit zur Durchführung experimenteller wissenschaftlicher Arbeiten.
Durchführung und Betreuung
Die Experimente erfolgen in den Laboren des Julius-Bernstein-Instituts für Physiologie (Magdeburger Straße 6).
Betreuung
Dr. rer. nat. Stefanie Ruhs
Tel.: 0345 / 5574434
E-Mail: stefanie.ruhs☉uk-halle.de
Interessierte Studierende und Ärztinnen bzw. Ärzte wenden sich gerne an Frau Dr. Stefanie Ruhs; eine ergänzende Kontaktaufnahme zum Klinikdirektor ist ausdrücklich erwünscht.
Betreuung der nachfolgenden systematischen Übersichtsartikel mit Meta-Analyse zur Überprüfung der Wirkung medikamentöser Maßnahmen zur Vorbeugung und Behandlung akuter Zustände erniedrigter Herzleistung:
- CD009669 - Inotropic agents and vasodilator strategies for the treatment of cardiogenic shock or low cardiac output syndrome
- CD013781 - Prophylactic use of inotropic agents for the prevention of low cardiac output syndrome and mortality in adults undergoing cardiac surgery
In diesem klinikübergreifenden Forschungsprojekt werden die Herausforderungen bei der Intensivversorgung geriatrischer Patientinnen und Patienten adressiert. Ziele sind unter anderem die Entwicklung von Prognosemodellen unter Einbeziehung biopsychosozialer Daten sowie die Entwicklung und Implementierung patientenzentrierter Pfade unter Einbeziehung des Patientenwillens.
Ansprechpartner
apl. Prof. Dr. rer. nat habil. Julia Schumann
Leiterin Forschungslabor
Annett Christel
zertifizierte Qualitäts- und Risikomanagerin Projektmanagment
