Servicenavigation

Detailseite

Zurück

Projekt Druckansicht

Erweiterung des neuromuskulären Regenerationspotenzials von replantierten Extremitäten durch die Anwendung einer ex-situ Hypothermie-Perfusion.

Antragstellerin Dr. Lioba Huelsboemer
Fachliche Zuordnung Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
Förderung Förderung von 2022 bis 2024
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508239629
 
Erstellungsjahr 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In den Vereinigten Staaten kommt es jährlich zu etwa 150.000 Verlusten von Gliedmaßen, mit Schätzungen von über 1,3 Millionen traumatischen Amputationen bis 2050. Der Goldstandard in der Behandlung ist die Kältelagerung gefolgt von der Replantation; dies ist jedoch oft nicht machbar aufgrund von Schäden am amputierten Teil. In diesem Fall sind Prothesen oder vaskularisierte composite Allotransplantationen (VCA) zusätzliche Behandlungsoptionen, um die Funktion in oberen oder unteren Extremitäten wiederherzustellen und die Lebensqualität der Patienten zu verbessern. Beide Verfahren (Replantation und Allotransplantation) sind jedoch durch kurze Ischämiezeiten und die daraus resultierende Ischämie-Reperfusionsverletzung (IRI) eingeschränkt. IRI induziert anaerobe Glykolyse, einen mitochondrialen Ausbruch von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und führt zu mitochondrialer Dysfunktion. Dysfunktionale Mitochondrien aktivieren angeborene Immunzellen durch schädigungsassoziierte molekulare Muster (DAMPs), die von den Mitochondrien freigesetzt werden, wie z.B. mitochondriale DNA (mtDNA), was zu Episoden akuter Abstoßung führen kann, die in einem Graftversagen enden. Die Verringerung von Zellschäden und Entzündungen, die durch IRI verursacht werden, ist daher ein Forschungsobjekt nicht nur in VCA, sondern auch in der Transplantation solider Organe (SOT). Die peri-transplantativen Gewebeschäden als Ergebnis der Ischämie-Reperfusionsverletzung (IRI) sind ein Hauptanliegen sowohl bei VCA- als auch bei SOT-Verfahren. Daher könnte die Verhinderung oder Reduzierung von IRI zu einer Verlängerung der Lebensdauer transplantierter Organe im Empfänger führen und gleichzeitig den Pool der verfügbaren Organe erhöhen. Ein Ansatz zur Reduzierung von IRI ist die Sauerstoffzufuhr durch ex-vivo-Maschinenperfusion (EVMP) der amputierten Gliedmaße. Forschungen im Bereich der Transplantation solider Organe (SOT) haben signifikante Vorteile der ex-vivo-Maschinenperfusion (EVMP) bei der klinischen Anwendung für Herz- und Lebertransplantationen gezeigt. Dennoch wurde bisher keine klinisch anwendbare exvivo-Maschinenperfusion für die Perfusion menschlicher Gliedmaßen etabliert. Ein zusätzlicher Ansatz zur Reduzierung von IRI könnte darin bestehen, die mitochondriale Dysfunktion durch die Verabreichung von Antioxidantien zu verringern, die auf Mitochondrien abzielen und somit die Bildung von ROS minimieren. Bisher hat sich die vielversprechende antioxidative Verbindung MitoQ als wirksam erwiesen, um IRI in experimentellen Tiermodellen für Herz-, Schweine-Nieren- und menschliche Nierenmodelle zu reduzieren. Die Ergebnisse zeigten einen erheblichen Effekt auf entzündliche Signalwege durch die Behandlung mit MitoQ. Die MitoQ-Behandlung führte zu einem signifikant höheren Urinfluss und Blutfluss in Schweine-Nieren und schützte vor IRI, indem sie oxidative Schäden am Transplantat blockierte und die frühe proinflammatorische Reaktion in einem murinen syngeneischen Herztransplantationsmodell reduzierte. Der Einfluss der antioxidativen Behandlung auf das Immunsystem und IRI in Skelettmuskeln mit MitoQ ist derzeit jedoch unbekannt. Daher hat unsere Gruppe ein Ischämie-Reperfusionsmodell bei Ratten etabliert, um MitoQ im VCA zum ersten Mal zu testen und zu bewerten, ob die Verabreichung von MitoQ IRI und sterile Entzündungen in einem Rattenhindlimbsmodell reduziert. Mit unseren Ergebnissen möchten wir dazu beitragen, die vorteilhaften Effekte der Sauerstoffzufuhr durch EVMP mit der gleichzeitigen Zielgerichtetheit auf die Mitochondrien als Hauptquelle von ROS zu kombinieren. Das übergeordnete Ziel ist es, die Ischämiezeit zu verlängern, um Replantationen und Allotransplantationen nach traumatischen Amputationen bei Menschen in einem größeren Patientenkreis zu ermöglichen und damit die Lebensqualität der Patienten zu erhöhen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

Zusatzinformationen

© 2026 DFG Kontakt / Impressum / Datenschutz

Textvergrößerung und Kontrastanpassung