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Projekt
Molekulare Bildgebung der myokardialen Inflammation und Progression der Herzinsuffizienz
Antragsteller
Professor Dr. James Thackeray, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
Förderung
Förderung von 2016 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319331954
Nach Herzinfarkt kann es zur Schädigung des Herzmuskels kommen. Hieraus resultiert eine Entzündung. Weiße Blutkörperchen nehmen am Heilungsprozess teil. Sie produzieren chemische Signale, um weitere Zellen aus dem Knochenmark anzulocken.Die Entzündung im Rahmen der Heilung befindet sich in einem empfindlichen Gleichgewicht: Zu viel kann zu einer Schädigung weiteren, ansonsten gesunden Gewebes führen. Zu wenig kann zu einer Ansammlung toter Zellen und einer instabilen Narbe führen, die reißen kann. Der Grad der Entzündung ermöglicht eine Vorhersage, ob es zur Heilung oder aber zur Entstehung einer Herzinsuffizienz kommt. Auch der Beitrag weiterer, heilend wirkender Stammzellen aus dem Knochenmark kann hiervon abhängen.Im vorliegenden Projekt soll ein Ansatz zur nicht-invasiven Bildgebung entwickelt werden, um Entzündungsreaktion zu messen und das mögliche Entstehen einer Herzinsuffizienz vorherzusagen. Bei Mäusen wird ein Herzinfarkt durch Verschluss eines Kranzgefäßes verursacht. Das Ausmaß der Entzündungsreaktion wird durch Medikamente kontrolliert, die die Anreicherung von Immunzellen im Zielgebiet unterdrücken oder komplett blockieren. Radioaktive Marker für inflammatorische Zellen werden intravenös injiziert, und mit einer PET Kamera nachgewiesen. Hierdurch soll nichtinvasiv die Entzündung im Herzmuskel erfasst werden. Die Entzündung wird wiederholt im Zeitverlauf gemessen, um folgendes zu zeigen:a) Wie spezielle Medikamente die Frühstadien der Entzündung beeinflussen,b) Inwiefern ein Zusammenhang zwischen frühem Ausmaß der Entzündung und späterem Fortschreiten der Herzinsuffizienz besteht, undc) Ob die Reduktion der Entzündung eine Verbesserung der Herzfunktion bewirkt.Als Nächstes wird untersucht, wie die frühe Entzündungsreaktion auf die Rekrutierung von Stammzellen aus dem Knochenmark wirkt. Es wird Knochenmark von Mäusen modifiziert, indem ein Reportergen (HSV1-tk) eingebracht wird. Diese Zellen werden in Mäuse transplantiert. Sie können dann durch radioaktive Marker des Reportergens HSV1-tk und PET-Bildgebung verfolgt werden. Bei den transplantierten Mäusen wird wieder ein Herzinfarkt erzeugt. Durch Bildgebung werden folgende Fragen betrachtet:a) Wie viele Zellen wandern aus dem Knochenmark in den geschädigten Herzmuskel,b) Wie lange verbleiben diese Zellen im Herzen, undc) In welchem Zusammenhang steht die Anreicherung von Stammzellen mit der Entzündungsreaktion.Ein besseres Verständnis des Fortschreitens der Herzmuskel-Fehlfunktion und der natürlichen Reparatur-Vorgänge kann dabei helfen, neue Behandlungen zur Verbesserung der Heilung zu entwickeln. Genetische Veränderungen von Stammzellen könnten zelluläre Therapien verbessern. Durch die Bildgebungs-gestützte Beschreibung der Zusammenhänge zwischen früher Entzündung, Stammzell-Anreicherung und späterer Heilung bzw. Herzinsuffizienz können Patienten besser bzgl. ihres Risikos beurteilt werden und es kann individuell die Behandlung optimiert werden.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
