Isoliert perfundiertes Darmmodell

Isoliertes Darmmodell
Der Darm in der akuten Entzündung:
Bei der Behandlung von kritisch kranken Patienten ist die Stabilisierung der
Darmdurchblutung und -funktion (Keimabwehr, Verdauungsmotorik und
Stoffwechsel) eine große Herausforderung. Werden die Funktionen des Magen-
Darm-Trakts im Krankheitsverlauf gestört, so können Keime und ihre Produkte
(PAMP´s = pathogen-associated molecular patterns) oder körpereigene
Signalmoleküle (DAMP´s = danger-associated molecular patterns) über spezielle
Rezeptoren des Immunsystems (PRR´s = pattern recognition receptors) eine
Blutvergiftung (Sepsis) auslösen oder verstärken (Schock, Multiorganversagen).
Wir entwickelten ein neuartiges Modell für die Untersuchung dieser
pathophysiologischen Veränderungen und molekularen Mechanismen (Abb.1). Im
isolierten Organsystem von Ratte und Maus sind erstmalig alle Kompartimente,
wie Gefäßssystem, Darmlumen, Zwischengeweberaum und Lymphsystem,
gleichzeitig einer Untersuchung zugänglich. Unsere Studien zu den intestinalen
Effekten von Entzündungsmediatoren führten zu der Hypothese, dass im Darm
mindestens zwei verschiedene Signalwege für die Störung der Mikrozirkulation
und der Barrieren verantwortlich sind (Abb.2). Eine Studie zur Wirkung von
Omega-3-Fettsäuren im Rahmen der akuten Entzündungsreaktion zeigte adverse
Effekte auf die Darmbarrieren. Die Studien zum Vergleich synthetischer Kolloide
mit Albumin zeigten, dass die z. Zt. verfügbaren synthetischen Substanzen für
die isolierte Darmperfusion ungeeignet sind und vermutlich Gefäße sowie
Epithelien geschädigt werden.
Ziel unserer weiteren Arbeiten ist es, pharmakologische Ansatzpunkte und
Substanzen zu identifizieren mit denen wir in der Zukunft gezielt modulierend
der Barrierestörung und den Komplikationen entgegenwirken können.
Entzündlicher Stimulus:
Plättchen-aktivierender Faktor (PAF)
PAF-R
G-Prot.
PLA 2
Arachidonsäure
AC-Inhibition
cAMP-Verarmung
Thromboxan,
Leukotrien, u.a.
Abb.1 Isolierter Rattendarm
Perfusions- und Permeabilitätsstörung
Abb.2 Entzündugsvermittlung (Hypothese)
Mitarbeiter:
Ingmar Lautenschläger, Yuk L. Wong, Jürgen Sarau (Forschungszentrum Borstel)
Kooperation:
Forschungszentrum Borstel (Mukosaimmunologie und Diagnostik, Klinische und
Experimentelle Pathologie, Biophysik)
UKE Hamburg (Institut für Medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene)
UKSH Campus Kiel (Klinik für Innere Medizin IV,Institut für Klinische
Molekularbiologie)

Förderungen/Einbindung:
Anschubförderung durch die medizinische Fakultät (CAU)
PAKT für Forschung und Innovation (Leibniz Gemeinschaft)
Exzellenzcluster Entzündung an Grenzflächen (Forschungsbereich D: Komplexe
Modellsysteme)
Industriekooperation Boehringer-Ingelheim