KFO 342 - P8: Die Rolle von Glutamin im akuten Nierenversagen

Grunddaten zu diesem Projekt

Beschreibung

Sepsis ist ein komplexes klinisches Syndrom, das durch eine systemische Entzündungsreaktion als Folge einer Infektion charakterisiert wird. Solche systemischen Entzündungsreaktionen, die auch im Rahmen von großen operativen Eingriffen induziert werden können, führen häufig zu Organschädigungen und -dysfunktionen. Insbesondere das Auftreten der akuten Nierenschädigung (acute kidney injury, AKI) ist eine der häufigsten Komplikationen solcher systemischen Entzündungsreaktionen und geht mit einer erhöhten Morbidität und Letalität einher. Die Pathophysiologie der AKI ist sehr komplex und nicht vollständig verstanden. Aktuelle Studien haben verschiedene Faktoren identifiziert, die eine AKI induzieren bzw. zu der Entwicklung des Syndroms beitragen können. Im Rahmen einer systemischen Entzündungsreaktion, mit oder ohne renale Ischämie, werden DAMPs (Damage-associated Molecular Patterns) und PAMPs (Pathogen-associated Molecular Patterns) freigesetzt, die zusammen mit der humoralen und zellulären Immunaktivierung die Entzündungsreaktion auslösen. Störungen der Mikrozirkulation, oxidativer Stress, metabolische, bioenergetische und Zellzyklusveränderungen sowie gestörte Zelldifferenzierungsprozesse können die AKI-Progression weiter begünstigen. Darüber hinaus scheint eine renal-tubuläre Dysfunktion mit Aktivierung eines tubulo-glomerulären Feedback-Mechanismus ein entscheidender Faktor für die Entstehung einer AKI zu sein. Maladaptive Reparaturmechanismen, die nach der Akutphase bestehen bleiben, fördern zudem eine persistierende Inflammation und Fibrose in der chronischen Phase. Hier spielen Makrophagen, wachstumsarretierte tubuläre Epithelzellen, das Endothel und umliegende Perizyten eine Schlüsselrolle für den Progress zu einer chronischen Erkrankung. Glutamin ist eine Alpha-Aminosäure, die häufig für die parenterale Ernährungssubstitution bei Intensivpatienten benutzt wird. Renale Tubulusepithel- und Immunzellen sind die Hauptkonsumenten von Glutamin im Körper. Es konnte kürzlich gezeigt werden, dass die Glutaminsubstitution die Nierenfunktion während inflammatorischer Erkrankungen (z.B. Mausmodell des Sepsis-induzierten AKI) zu einer verringerten renalen Inflammation und verbesserter Nierenfunktion führt. Dieses Projekt soll den Effekt von Glutamin auf die Pathogenese des AKI untersuchen und den zugrundeliegenden molekularen Mechanismus aufklären. Ziel dieses Projekts ist es diese Erkenntnisse in eine klinische Anwendung zu überführen, um Therapien zu entwickeln um das Auftreten der AKI nach kardiochirurgischen Operationen zu vermindern. Wir werden mit Hilfe moderner Bildgebungsverfahren (PET, SPECT) die Dynamik der Neutrophilenrekrutierung sowie des Glutamin-Metabolismus in Abhängigkeit von der Nierenfunktion untersuchen. Das langfristige Ziel ist es, diese Ergebnisse klinisch in der Sepsistherapie anzuwenden. Weiterhin soll dieses Projekt auch neuartige diagnostische Biomarker zur Diagnose, Therapiemonitoring und Prognoseabschätzung der AKI beisteuern.