Perioperative Modulation des Darmmikrobioms zur Prävention infektionsbedingter postoperativer Komplikationen nach Darmoperationen bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen

• Antragstellerin: Dr. Kamacay Cira
• Fachliche Zuordnung: Allgemein- und Viszeralchirurgie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 552519942

Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) benötigen im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung signifikant häufiger chirurgische Eingriffe und präsentieren sich zum Zeitpunkt der Operation in einem bereits geschwächten Allgemeinzustand. Dies führt zu einer erhöhten Anfälligkeit für postoperative septische Komplikationen wie Anastomoseninsuffizienzen (AI) und vermehrten Reoperationen, mit gesteigerter Morbidität und Mortalität. Die Hypothese, die diesem Antrag zugrunde liegt, nimmt an, dass das erhöhte Risiko postoperativer Komplikationen bei CED-Patienten auf die Kombination einer bereits bestehenden und erheblichen Störung der Darmbarriere, Veränderungen in der Zusammensetzung und Funktion des Darmmikrobioms, einem aufgrund der chronischen Entzündung entstandenen lokalen Mangel von intestinalem Phosphat (Pi) sowie dem Einfluss von immunsuppressiven oder antibiotischen Therapien und ernährungsbedingten Defiziten zurückzuführen ist. Das Hauptziel dieses Projektes ist es, das komplexe Zusammenspiel zwischen dem Darmmikrobiom, der Darmentzündung/-immunität und der Heilung von Anastomosen anhand eines nach realistischen klinischen Bedingungen angepassten Mausmodells zu untersuchen, um das Verständnis der Pathogenese von intestinal-bedingter Sepsis unter aktiver Kolitis zu erweitern. Hierzu soll anhand eines Mausmodells mit kolorektaler Anastomose der Einfluss der präoperativ veränderten Zusammensetzung (Gemeinschaftsstruktur, Zugehörigkeit, Diversität und Vielfalt) und Funktion (Metabolite und lokale Mineralzusammensetzung-z.B. Pi) des Darmmikrobioms auf die Entstehung von postoperativen septischen Komplikationen (z.B. AI) im Kontext einer bestehenden Kolitis und unter Einfluss einer westlichen Ernährungsweise (hoher Fettgehalt, niedriger Ballaststoffgehalt), immunsuppressiver oder antibiotischer Therapien und dem mit der Operation einhergehenden katabolen Stress, untersucht werden. Neben umfassenden histologischen, molekularen und mikrobiologischen Analysen soll die Anastomose am Tag der Operation sowie an den postoperativen Tagen 3 und 7 endoskopisch bewertet werden. Darüber hinaus soll das therapeutische Potenzial eines bekannten oralen zytoprotektiven Polymers, Pi-PEG, welches schädliche Bakterien selektiv bekämpft und nützliche Mikroorganismen erhält, zur Minderung postoperativer septischer Komplikationen untersucht werden. Dieser Therapieansatz steht in starken Kontrast zur aktuellen Strategie der Antibiotikabehandlung, die Mikroorganismen einschließlich gesundheitsfördernder probiotischer Organismen unspezifisch eliminiert. Durch die Klärung der zugrunde liegenden pathophysiologischen Mechanismen in geeigneten Tiermodellen soll dieses Projekt zu einem besseren Verständnis der intestinalen Anastomosenheilung bei CED beitragen, therapeutische Zielmoleküle für zukünftige Interventionsstudien identifizieren und auf diese Weise klinische Strategien zur Verbesserung chirurgischer Ergebnisse und der Patientenversorgung entwickeln.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. John Alverdy