Von EAGLE bis LEOPARD - Ein umfassender Ansatz zum besseren Verständnis der neonatalen Transitionsphase und zur Verbesserung der respiratorischen Unterstützung von Neu- und Frühgeborenen im Kreißsaal

• Antragsteller: Dr. Vincent Gaertner
• Fachliche Zuordnung: Kinder- und Jugendmedizin ; Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 547359845

Weltweit versterben jährlich mehr als 800.000 Kinder an den Folgen einer perinatalen Asphyxie, was damit die häufigste Todesursache von Kindern unter 5 Jahren darstellt. Trotzdem ist der Übergang von einer flüssigkeitsgefüllten zu einer luftgefüllten Lunge nach der Geburt immer noch nicht adäquat verstanden. Zwischen 5-10% der lebend geborenen Kinder sind Frühgeborene und fast alle Frühgeborenen benötigen Atemunterstützung durch die Applikation eines positiven end-exspiratorischen Drucks direkt nach der Geburt. Dies hilft dabei, die funktionelle Residualkapazität (FRC) aufrecht zu erhalten und Hypoxien zu vermeiden. Es gibt bisher keine relevanten klinischen Studien zum Effekt von verschiedenen Druckleveln direkt nach der Geburt und die Empfehlungen basieren lediglich auf Expertenmeinungen. Dementsprechend variieren die PEEP-Level zwischen Zentren sehr stark (zwischen 5-20 cmH2O). Eine mangelhafte Lungenbelüftung während der postnatalen Stabilisierung (sogenannte "Golden Hour") führt zur Notwendigkeit einer mechanischen Beatmung und ist damit assoziiert mit Mortalität und Langzeiterkrankungen. Das richtige initiale Drucklevel in dieser Phase ist damit entscheidend, aber immer noch unbekannt. Die elektrische Impedanztomographie (EIT) erlaubt die echtzeitliche Darstellung von intrapulmonalen Volumenveränderungen mit einer hohen zeitlichen Auflösung und ist eine ideale nicht-invasive Methode zur Erfassung von Lungenvolumina von Früh- und Neugeborenen. Die Inflammation der Lunge ist ein entscheidender Baustein in der Kaskade von Lungenschädigungen und das Verständnis von (sub-)zellulären Mechanismen in dieser Kaskade könnte dabei helfen, das zukünftige klinische Management zu verbessern. In diesem Antrag beschreiben wir ein sechsjähriges Forschungsprogramm, mit dem wir folgende Ziele verfolgen: (1) die Physiologie der neonatalen Transition besser zu verstehen, (2) das klinische Management von sehr frühgeborenen Kindern direkt zu verbessern, indem wir eine große randomisierte klinische Studie zum Effekt von verschiedenen Druckleveln auf patientenrelevante Outcomes untersuchen, und (3) das Wissen über diese Interventionen mit präklinischen (elektro-)physiologischen und inflammatorischen Daten zu verbinden, um pathophysiologische Pathways zu definieren. Konkret werden wir folgende Studien durchführen: 1. Beurteilung der Lungenphysiologie über die ersten Atemzüge des Lebens bei Reifgeborenen; 2. Entwicklung eines patientenzentrierten ordinalen Outcomes für neonatologische Studien; 3. Effekt eines hohen vs niedrigen PEEP direkt nach der Geburt auf respiratorische Outcomes bei sehr frühgeborenen Kindern - LEOPARD-Studie; 4. Mechanismen der Lungenbelüftung während physiologisch-basiertem Nabelschnurmanagement; 5. Effekt von unterschiedlichem PEEP auf die Lungenphysiologie von Frühgeborenen; 6. Effekt von unterschiedlichem PEEP auf Proteomprofile und inflammatorische Marker bei Frühgeborenen; 7. Etablierung des Forschungszentrums nach der aktuellen Förderung.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen