Der Effekt von Stickstoffmonoxid auf die bakterielle Belastung und den Krankheitsverlauf in einem Mausmodell für Klebsiella pneumonia

• Antragsteller: Dr. Steffen Wiegand
• Fachliche Zuordnung: Anästhesiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 434095988

Krankenhausinfektionen sind ein weltweites Problem und erhöhen die Sterblichkeit insbesondere für intensivpflichtige Patienten. Risikofaktoren für Krankenhausinfektion bei Intensivpatienten sind Pumpversagen des Herzens, Nierendysfunktion und Immunosuppression. Zusätzlich begünstigen invasives Fremdmaterial wie Beatmungsschläuche oder Urinkatheter eine Krankenhausinfektion. Eine häufige Komplikation von beatmeten Patienten ist die beatmungsassoziierte Pneumonie. Diese Pneumonie stellt die häufigste Form der Krankenhausinfektion dar und ist die Hauptursache von infektionsbedingten Todesfällen auf Intensivstationen, weshalb eine frühe Diagnosestellung und empirische Antibiotikagaben essentiell für die Behandlung sind. Seit ca. 20 Jahren häufen sich die Zahlen der Infektionen mit Erregern, die gegen verschiedene Antibiotikaklassen resistent sind. Diese multiresistenten Erreger stellen ein erhebliches Risiko für Intensivpatienten dar. Es gibt nur wenige Reserveantibiotika, die zur Therapie genutzt werden können. Oft zeigen diese nur geringe Effekte und Schädigungen der Nieren und der Nerven können die Folge sein.Ein ideales antimikrobielles Medikament sollte einen komplett anderen Wirkmechanismus besitzen, damit es synergistische Effekte zu vorhandenen Antibiotikatherapien aufweisen kann. Stickstoffmonoxid, ein Gas, das für die Behandlung von persistierender pulmonalarterieller Hypertonie des Neugeborenen sowie bei herzchirurgischen Eingriffen Verwendung findet, besitzt direkte und indirekte antibakterielle Effekte. Die Therapie mit Stickstoffmonoxid ist sehr kostpielig, aber in meinem Gastgeberlabor wurde ein „Minigenerator“ entwickelt, der Stickstoffmonoxid sicher und kostengünstig aus der Luft produzieren kann. Bald wird diese Form der Stickstoffmonoxidtherapie weite Verbreitung finden und dadurch die Anwendung bei schwer behandelbarer Pneumonie ermöglichen. In diesem Projekt untersuche ich den Effekt von Stickstoffmonoxid auf Klebsiella pneumoniae, eine Bakterienart, die häufig Ursache einer beatmungsorassoziierten Pneumonie ist und oft Multiresistenzen zeigt. Zunächst teste ich verschiedene Stickstoffmonoxidkonzentrationen hinsichtlich einer antibakteriellen Wirkung in-vitro. Anschließend untersuche ich verschiedene Stickstoffmonoxidkonzentrationen und verschiedene Anwendungszeiten in einem Klebsiella Mausmodell. Um die Wirksamkeit weiter zu untersuchen, werde ich Stickstoffmonoxid zur Therapie von multiresistenten Klebsiellen nutzen.Dieses Forschungsprojekt wird unser Verständnis von Stickstoffmonoxid als antibakterielles Therapeutikum bei Pneumonien erweitern. Die Ergebnisse dieses Projekts werden neue Impulse für die Therapie von Patienten mit Krankenhausinfektionen der Lunge und beatmungsassoziierter Pneumonie geben.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Warren Myron Zapol