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Projekt
Einfluss und Rolle extrazellulärer Vesikel und ihrer Fracht in neuroinflammatorischen Prozessen nach Polytrauma mit Schädel-Hirn-Trauma
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dirk Henrich, Ph.D.; Privatdozentin Dr. Cora Rebecca Schindler
Fachliche Zuordnung
Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
Förderung
Förderung seit 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465409392
Polytrauma (PT) ist eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung bei Menschen unter 45 Jahren und geht häufig mit einem Schädel-Hirn-Trauma (SHT) einher. Sekundäre Hirnschäden durch posttraumatische Neuroinflammation und einer Störung der Blut-Hirn-Schranke (BHS) haben einen entscheidenden Einfluss auf die Behandlungsergebnisse. Die durch die SHT hervorgerufene systemische Dysregulation des Immunsystems kann Komplikationen wie Multiorganversagen und Infektionen verschlimmern und vice versa. Herkömmliche Diagnoseinstrumente (z. B. Glasgow Coma Scale, Computertomographie) bieten nur einen begrenzten prognostischen Wert, insbesondere bei beatmungspflichtigen Traumapatienten. Die bekannten proteinbasierten Biomarker (z. B. S100B, NSE, GFAP) sind beim Polytrauma aufgrund von extrazerebralen Verletzungen und systemischen Entzündungen unspezifisch. Neue Erkenntnisse unterstreichen das diagnostische und mechanistische Potenzial von extrazellulären Vesikeln (EVs) – kleinen, von Zellen ausgeschiedenen Partikeln, die miRNAs, Proteine und Oberflächenmarker transportieren. EVs passieren die BHS, spiegeln verletzungsspezifische zelluläre Aktivitäten wider und sind an der Immunmodulation beteiligt. In der ersten Förderphase (FOR 5714) konnten wir spezifisch veränderte EV-Oberflächenprofile (MBP+, CD13+) und miRNA-Fracht (z. B. miR-423-3p, miR-338-3p) bei Patienten mit SHT im Vergleich zu PT-Patienten nachweisen, die mit klinischen Befunden (z. B. GCS) und systemischen Zytokinen (z. B. IL-6) korrelieren. Wir stellen die Hypothese auf, dass BD-EVs und ihre miRNA-Fracht die posttraumatische Neuroinflammation und sekundäre Schäden dynamisch regulieren. Unser Arbeitsprogramm ist eine direkte Fortsetzung unserer Forschung aus der ersten Förderperiode in einem in vivo Mausmodell. Zu diesem Zweck werden wir Mono- (nur SHT) und Polytrauma-Mausmodelle (Thoraxtrauma + Femurfraktur + SHT) verwenden. Das Arbeitsprogramm ist in vier Arbeitspakete unterteilt, in denen teilweise in vivo (WP1 und 3) und in vitro (WP2) Experimente mit in vivo gewonnenen murinen EVs durchgeführt werden. Wir charakterisieren zeitabhängige EV-Veränderungen nach einer SHT (WP1), analysieren die Auswirkungen von BD-EV auf die BHS und Immunzellen in vitro (WP2), bewerten den Einfluss von systemischen EVs auf die BHS und die Entzündung des Gehirns in vivo (WP3) und validieren die Ergebnisse in menschlichen Proben sowie die klinische Korrelation mit der SHT-Datenbank ([SHT-DB], WP4). Die SHT-DB des Deutschen Trauma Registers DGU® ermöglicht eine qualitativ hochwertige klinische Korrelation von molekularen Markern. Es liefert Längsschnittdaten zu Verletzungsmustern, Ergebnissen (GOSe) und Therapien. Die Integration von EV-Analysen in die SHT-DB eröffnet neue translationale Möglichkeiten. Insgesamt zielt dieses Projekt darauf ab, die pathophysiologische und diagnostische Rolle von EVs bei PT mit SHT zu definieren und eine Grundlage für zukünftige EV-basierte therapeutische Interventionen zu schaffen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
