LL37 als antimikrobielles Peptid in der Therapie und Prävention der Osteoradionekrose des Kiefers

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Steffen Koerdt
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545646513

In der Therapie von Kopf-Hals-Karzinomen spielt die Strahlentherapie (ST) eine wichtige Rolle als Säule der interdisziplinären onkologischen Behandlung. Trotz der Prognoseverbesserung ist die ST jedoch auch mit Nebenwirkungen vergesellschaftet. Neben kurzfristigen Folgen der ST, sind vor allem Langzeitfolgen wie die Osteoradionekrose (ORN) mit vermehrten chirurgischen Interventionen und letztendlich mit einer Reduzierung der Lebensqualität verbunden. Eine stattgehabte ST verringert sowohl die Knochenqualität des Kieferknochens als auch die Wundheilungskapazität von Knochen- und Weichgeweben. Daher stellen auch bereits kleinere chirurgische Eingriffe wie z.B. Zahnextraktionen Risikofaktoren für die Entstehung einer ORN dar. Bakterielle Superinfektionen können den Progress der Erkrankung zusätzlich vorantreiben und sind ein wesentlicher Einflussfaktor in deren Pathogenese. Aktuell stellen konventionelle Antibiotika in Kombination mit einer sorgfältigen und umsichtigen Chirurgie den Therapiestandard dar. Die chirurgische Intervention kann, abhängig vom Progress und Ausprägungsgrad der Erkrankung, Resektion von Ober- oder Unterkiefer nötig machen, was mit einer signifikanten Einbuße an Lebensqualität für die Patienten einhergeht und aufwändige Rekonstruktionen zur Folge hat. Darüberhinaus erfordern zunehmende Resistenzentwicklungen gegen konventionelle Antibiotika die Evaluation alternativer Therapieansätze. Antimikrobielle Peptide (AMPs) sind endogene, kurzkettige Peptide, welche antimikrobielle, antivirale, fungizide, antiinflammatorische sowie immunmodulatorische Effekte ausüben können. Einige AMPs, insbesondere LL-37 und humane β-Defensine, fördern die Wundheilung durch die Induktion der Keratinozytenproliferation und -migration sowie durch die Induktion der Neovaskularisierung. In eigenen Studien konnte bereits nachgewiesen werden, dass die Expression humaner β-Defensine in vorbestrahltem Gewebe verringert ist. In Rahmen dieser Studie wird der in-vivo Effekt des AMPs LL-37 hinsichtlich der Prävention und Therapie einer Osteoradionekrose im Kaninchenmodell untersucht werden. Im Rahmen der Auswertung wird der Effekt von LL-37 auf die klinische Wundheilung im Hinblick auf die Rate an Komplikationen, Auftreten klinischer Entzündungszeichen sowie der knöchernen Regeneration untersucht. Mit Hilfe von Mikro-CT-Analyse, histologischer Aufarbeitung sowie Immunhistochemie sollen die Ergebnisse quantifiziert und ausgewertet werden. Darüberhinaus soll durch die Analyse von strahlenbedingten Veränderungen des oralen Mikrobioms neue Erkenntnisse hinsichtlich therapeutischen Ansatzpunkten gewonnen werden. Der therapeutische Einsatz von AMPs könnte neben einem präventiven Ansatz auch in der Therapie der ORN vor allem im Hinblick auf zunehmende Resistenzentwicklungen gegenüber konventionellen Antibiotika eine entscheidende Rolle spielen und die Rate an chirurgischen Interventionen für diese Patientengruppe reduzieren helfen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Heilwig Fischer; Privatdozentin Dr. Katharina Schmidt-Bleek