Beatmungsassoziierte Lungenschädigung und Effekte auf abhängige Organsysteme
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Antragsteller absolvierte vom 1.10.2009 bis zum 31.12.2010 ein DFG Forschungsstipendium in den Laboren von Professor Slutsky und Professor Zhang am Keenan Research Center des Li Kha Shingh Knowledge Institutes am St. Michael´s Hospital in Toronto, Kanada. Die hierbei durchgeführten Projekte befassten sich hauptsächlich mit dem Phänomen der beatmungsinduzierten Lungenschädigung. Ein erstes Projekt befasste sich mit der Entwicklung von Lungenfibrose durch mechanischen Stress basierend auf dem Phänomen der epithelial-mesenchymalen Umwandlung in einem chronischen Modell der Salzsäureaspiration bei Mäusen. Ausgehend von Vorversuchen der kanadischen Arbeitsgruppe erfolgte anschließend eine Fokussierung auf die Wirkung volatiler Anästhetika in gesunden und lungengeschädigten Ratten. Um die gängige Praxis der Anästhesieführung bei Versuchstieren zu analysieren, wurde mit der Arbeit an einem systematischen Übersichtsartikel über Kleintieranästhesie begonnen. Im ersten experimentellen Projekt konnte nachgewiesen werden, dass die weit verbreitete Narkoseführung mit Ketamin und Xylazin zu erheblichen Einschränkungen der Lungenfunktion führt. In einer zweiten Studie an Ratten mit einer durch Salzsäureaspiration induzierten akuten Lungenschädigung wurden klinisch relevante Analgosedierungskombinationen verglichen. Hier konnte ebenfalls herausgearbeitet werden, dass die Medikamentenauswahl einen signifikanten Einfluss auf die Lungenfunktion hat. In einem weiteren Projekt wurden die Effekte von nebulisierter Tranexamsäure untersucht. Es konnte nachgewiesen werden, dass Tranexamsäure im Rahmen einer akuten Lungeninflammation anti-inflammatorische Wirkungen entfaltet, nicht jedoch in einem subakuten Modell einer viral induzierten Lungenentzündung. In weiteren Projekten wurden die Effekte von mechanischer Beatmung zu unterschiedlichen Tages- und Nachtzeiten auf die zirkadiane Fluktuation von Genen untersucht. Erste Ergebnisse der genomweiten Microarray-Analysen deuten darauf hin, dass der Zeitpunkt der mechanischen Beatmung einen Einfluss auf die Genexpression hat. Ausgehend von der Entwicklung einer transgenen α-Defensin-knockin-Maus wurden Experimente zum Effekt der α-Defensine auf die Entwicklung einer beatmungsinduzierten Lungenschädigung im Rahmen unterschiedlicher Schädigungsmodelle durchgeführt. Es lässt sich festhalten, dass der Antragsteller ein breites Spektrum an wissenschaftlichen Methoden erlernen und umsetzen konnte, welche aktuell durch den Aufbau eines Kleintierarbeitsplatzes in das wissenschaftliche Portfolio der Dresdner Arbeitsgruppe integriert werden. Darüber hinaus konnten durch die internationale Ausrichtung der kanadischen Arbeitsgruppe zahlreiche wissenschaftliche Kooperationsmöglichkeiten in Europa und Nordamerika erschlossen werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Analyzing lung crackle sounds: stethoscopes and beyond. Intensive Care Med. 2011 Jun 29. [Epub ahead of print]
Spieth PM, Zhang H
- Forced oscillation technique: an alternative tool to define the optimal PEEP? Intensive Care Med. 2011 Apr 1. [Epub ahead of print]
Fanelli V, Spieth P, Zhang H
- Xenon and the developing brain. Minerva Anestesiol. 2011 Apr 6. [Epub ahead of print]
Spieth PM, Parotto M
