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Projekt
Die Rolle der Niere bei der Knochenreparatur: Extrazelluläre Vesikel-vermittelte Mechanismen bei Polytrauma-bedingter verzögerter Frakturheilung
Antragstellerinnen
Professorin Dr. Rebecca Halbgebauer; Professorin Dr. Elizabeth Rosado Balmayor, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
Förderung
Förderung seit 2026
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465409392
Polytrauma verursacht nicht nur schwere lokale Gewebeschäden, sondern kann auch zu einer Dysfunktion mehrerer Organsysteme führen und dadurch den klinischen Verlauf von Patient:innen erheblich erschweren. Zu den systemischen Folgen zählt das akute Nierenversagen (AKI), eine der häufigsten und gravierendsten Komplikationen, die maßgeblich zur erhöhten Morbidität und Mortalität beiträgt. Der Einfluss des AKI auf die Frakturheilung bei Polytrauma-Patient:innen wurde bisher jedoch nicht umfassend untersucht. Aktuelle Erkenntnisse deuten darauf hin, dass eine traumabedingte Nierenfunktionsstörung die Frakturreparatur stören kann, indem sie die komplexe Kommunikation zwischen entfernten Organsystemen – insbesondere über extrazelluläre Vesikel (EV) – beeinträchtigt. Eigene Voruntersuchungen zeigen, dass mehr als 5 % der Patient:innen mit Femurfrakturen ein traumaassoziiertes AKI entwickelten und dadurch ein über dreifach erhöhtes Mortalitätsrisiko innerhalb von 180 Tagen aufwiesen. Diese Studie untersucht die Rolle der Niere bei der verzögerten Frakturheilung anhand dreier zentraler Hypothesen: (i) Knochenfrakturen im Rahmen eines Polytraumas induzieren ein AKI im Rattenmodell, unabhängig von Alter und Geschlecht; (ii) nierenageleitete EVs sind entscheidend für die Interaktion zwischen renalen und osteogenen Zelltypen und beeinflussen das Heilungsgeschehen; und (iii) gezielte Interventionen, wie die Gabe therapeutischer Exosomen, können die Knochenregeneration im Kontext multipler Traumata fördern. Zur Prüfung dieser Hypothesen kommt ein etabliertes Rattenmodell für Polytrauma zum Einsatz, ergänzt durch hochauflösende Analysen von Serum-Biomarkern, funktionellen und morphologischen Nierenveränderungen sowie EV-Profilen. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Charakterisierung nierenspezifischer EVs, einschließlich ihrer Protein-, Lipid- und RNA-Komponenten, sowie deren funktionaler Wirkung auf zelluläre und molekulare Signalwege, die für die Knochenheilung von zentraler Bedeutung sind. Durch die Verknüpfung systemischer Nierenreaktionen mit lokalen Veränderungen am Frakturort sollen die Mechanismen aufgeklärt werden, durch die EVs die Heilungsverläufe modulieren. Die gewonnenen Erkenntnisse können innovative therapeutische Ansätze ermöglichen, um die Frakturreparatur und Genesung bei Patient:innen mit komplexen Traumafolgen zu verbessern.immunotherapy to an unprecedented level.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
