Die Rolle von Damage-Associated Molecular Patterns (DAMPs) und deren Signalwege in der septischen Kardiomyopathie
Projektleitung
PD Dr. med. Lukas Martin, MHBA
Dr. rer. medic. Elisabeth Zechendorf
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Dr. rer. nat. Sandra Kraemer
Nadine Frank, Ltd. MTA
Christian Beckers, BTA
Carolina Neu, M.sc. Dokotorandin
Lea Christiani, cand med.
Kimmo Peters, cand med.
Tobias Singendonk , cand med.
Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Untersuchung der septischen Kardiomyopathie. Die septische Kardiomyopathie beschreibt eine gefürchtete Komplikation der Sepsis. Die Sepsis ist bis heute die häufigste Todesursache auf deutschen Intensivstationen, neben dem Grad der Inflammationsreaktion ist das Überleben dieser kritisch kranken Patienten mit dem Ausmaß des Multiorganversagens assoziiert. Unsere Arbeitsgruppe hat sich hierbei auf die Analyse der von Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs) und Damage-Associated Molecular Patterns (DAMPs) induzierten pathophysiologischen Signalwege in der Sepsis-assoziierten kardialen Dysfunktion spezialisiert.
Auf der Extrazellulärenmatrix und der Basalmatrix der Zellen befinden sich verschiedene Proteoglykane. Ein Proteoglykan beschreibt das Heparansulfat-Proteoglykan. Während der systemischen Inflammationsreaktion kommt es zu einer erhöhten Produktion pro-inflammatorischen Zytokinen, wie z. B. Interleukin 6. Diese Zytokine sind in der Lage das Enzym Heparanase zu aktivieren, welches aktiviert einzelne Heparansulfat-Fragmente von dem Heparansulfat-Proteoglykan abspaltet. Diese Heparansulfat-Fragmente agieren als DAMPs und können über den Toll-like Rezeptor pro-inflammatorische Signalwege sowie eine mitochondriale Dysfunktion induzieren. Ziel dieses Projekt ist es weitere Signalwege der Heparanase und des Heparansulfats zu identifizieren und zu analysieren.
Die Rolle von Heparansulfat-Fragmenten in der Inflammasom-Aktivierung und deren Einfluss auf die septische Kardiomyopathie
Inflammasome stellen Proteinkomplexe dar, die in der Aktivierung von Inflammationsreaktionen involviert sind und somit eine entscheidende Rolle in der Pathophysiologie der septischen Kardiomyopathie spielen. In diesem Projekt soll die Rolle der DAMPs im Hinblick auf die Inflammasom-Aktivierung und deren Einfluss in der septischen Kardiomypathie in vivo analysiert werden.
Der Einfluss von DAMPs auf die Kalziumregulation in der septischen Kardiomyopathie
Die septische Kardiomyopathie wird pathophysiologisch mit einer gestörten myokardialen Kalziumregulation assoziiert. Die Kalzium-ATPase (SERCA2) beschreibt eine intrazelluläre Kalziumpumpe, die sich im sarkoplasmatischen Retikulum (SR) von Muskelzellen befindet und für den Kalziumtransport in das SR verantwortlich ist. Während der septischen Kardiomyopathie kommt es zur Inhibition der SERCA2, was zu einer gestörten Kalzium-Homöostase führt und in einer gestörten diastolischen Relaxation resultiert. Ziel dieses Projektes ist es den Einfluss von DAMPs und PAMPs auf die SERCA2-Funktion sowie auf die beteiligten Signalwege zu analysieren.
