Forschungsprojekte

DFG: Die Rolle des Makrophagen Migrationsinhibierender Faktor (MIF) nach Myokardinfarkt im Mausmodell

• Verantwortliche Wissenschaftler:
  • PD Dr. Christian Bleilevens
  • Prof. Dr. med. Christian Stoppe (Uniklinikum Würzburg)
  • Dr. rer. nat. Josefin Soppert
     
• Herzkreislauferkrankungen, speziell der Myokardinfarkt, gehören zu den häufigsten Todesursachen weltweit und die Standardtherapie eines Herzinfarktes ist eine rasche Wiederherstellung der Durchblutung der verschlossenen Herzkranzgefäße (Reperfusion). Jedoch führt die erneute Durchblutung des zuvor minderdurchbluteten Herzmuskels zu einer zusätzlichen Schädigung. Die Abfolge von Ischämie und Reperfusion (I/R) führt zu einem vermehrten Sterben der Herzmuskelzellen, unmittelbar gefolgt von einer starken Entzündungsreaktion. Das Ausmaß des Zellsterbens und die daraus resultierende Infarktgröße ist nach wie vor ein wichtiger Indikator für das Outcome und steht in direktem Zusammenhang mit der Gesamtmortalität sowie der Hospitalisierung im Falle einer resultierenden Herzinsuffizienz nach einem Infarkt. Viele verschiedene Arten des programmierten Zelltods (Nekroptose, Pyroptose, Ferroptose, Parthanatos) scheinen eine wichtige Rolle bei dem Krankheitsverlauf des reperfundierten Myokardinfarkts zu spielen. Das Zytokin Makrophagen Migrationsinhibierender Faktor (MIF) ist in (fast) allen programmierten Zelltod-Formen involviert und stellt aufgrund seiner einerseits kardioprotektiven als auch entzündungsfördernden Eigenschaften sowie seiner Rolle in der Regulation der Zelltod-Formen ein interessantes therapeutisches Ziel dar. Ein möglicher Modulator von MIF könnte sein löslicher Rezeptor CD74 (sCD74) sein, dessen Einfluss auf MIF und die resultierende Regulation der Zelltod-Formen nach Myokardinfarkt gänzlich unerforscht sind. Daher wird die Rolle von MIF sowie der regulatorische Einfluss von sCD74 auf MIF in der Zelltod-Regulation nach einem induzierten einstündigen Myokardinfarkt und anschließender Reperfusion in Wildtyp-Mäusen sowie Mäusen die kein MIF Protein herstellen können (MIF knockout) untersucht. Die iterative Gabe von sCD74 oder PBS als Kontrolle, zu verschiedenen Zeitpunkten während des Prozesses, soll das Potenzial von sCD74 als möglichen therapeutischen Modulator aufklären.

• Im Rahmen des START-Projekts „Faserbasierte Bioimpedanzmessung von Blut zur Echtzeitüberwachung der Thrombenbildung an Oxygenatormembranen“ werden die Sensorfasern nun in einen miniaturisierten Oxygenator integriert, um die Echtzeitdetektion der Gerinnselbildung an der Oxygenatormembran via Bioimpedanzmessung zu ermöglichen. Die Integration der Sensorfasern in den Oxygenator erfolgt in Kooperation mit dem Institut für Angewandte Medizintechnik (CVE) der RWTH, welches Expertise in der Konzeption und Herstellung individueller Oxygenatoren besitzt. Die Evaluation erfolgt in einem in vitro Testkreislauf unter Verwendung von Humanblut, sowie im Vergleich zur herkömmlichen Druckmessung, um die Möglichkeiten und Grenzen der Bioimpedanzmessung zur Echtzeitdetektion von Blutgerinnseln, zu ermitteln.

DFG: 3D-Druck als neue Möglichkeit für die 3R Umsetzung in der Versuchstierkunde

• Verantwortliche Wissenschaftler
  • PD Dr. Christian Bleilevens
     
• In der tierexperimentellen Forschung begründet das 3R Konzept (Reduce Replace, Refine), zur Reduktion, Ersatz und Verbesserung von Tierversuchen, die grundsätzliche Arbeitsweise bei der Verwendung von Tieren im Versuch und wurde in die europäische und deutsche Gesetzgebung integriert (Artikel 23(2) EU-Direktive 2010/63). Vor allem im Bereich der Aus-, Fort- und Weiterbildung besteht ein enormes Potential, Modelle und Techniken, die bislang nicht gänzlich ersetzt werden können, zu verfeinern (Refine) und realitätsnahe Ersatzmethoden zu entwickeln (Replace). Ein Teil der versuchstierkundlichen Ausbildung beinhaltet die Tötung eines Versuchstieres (Anhang II der Tierschutzversuchstierverordnung) und beim Nager stellt vor allem der Genickbruch (Zervikale Dislokation) die meistgenutzte Tötungsmethode dar. Bisher werden diese Methoden zum Erlernen der Tötung im Rahmen der Aus- Fort und Weiterbildung allein in Deutschland an >1000 Mäusen und >500 Ratten pro Jahr durchgeführt. Diese Zahlen verdeutlichen das Einsparungspotential eindrücklich. In dem hier beantragten Projekt soll daher die Eignung von 3D-Druck, zur Erstellung von 3D gedruckten Ersatzmodellen, zunächst Mäusen, als volle Ersatzmethode (Replacement) und als optimierte Methode zum Erlernen der Technik (Refinement), in Aus-, Fort- und Weiterbildungskursen im versuchtierkundlichen Bereich untersucht werden.