KFO 200: Inflammatory Response Following Musculo-Sceletal Trauma
Final Report Abstract
Das schwere muskuloskelettale Trauma führt zu einer komplexen molekularen Gefahrenantwort. In der 2. Förderperiode der KFO200 wurden die Projekte weitgehend wie geplant erfolgreich durchgeführt, wodurch wesentliche Erkenntnisse zur posttraumatischen Entzündungsantwort erzielt werden konnten. Es wurden zahlreiche Methoden zwischen den Gruppen ausgetauscht und weiter charakterisiert: Im TP1 zeigte sich die Funktion der Alveolarmakrophagen bzgl. der Aufnahme von apoptotischen Neutrophilen und Freisetzung von anti-inflammatorischen Mediatoren unter hyperkapnischen Bedingungen verstärkt, überraschenderweise nicht jedoch unter hypoxischen Konditionen. Im TP2 führte die Exposition von „danger associated molecular patterns“ (DAMPs) und die Aktivierung von Gerinnungsfaktoren zu einer nicht-kanonischen Complementaktivierung sowohl im ex vivo Vollblutmodell als auch in Blut von polytraumatisierten Patienten. Des Weiteren zeigte sich im murinen PT-Modell (mit und ohne hämorrhagischen Schock), als auch translational beim Patienten nach PT, eine frühe molekulare Gefahrenantwort, die sich durch den hämorrhagischen Schock, insbesondere im Hinblick auf die Entwicklung einer Blut-Organ-Schrankenstörung, deutlich verschlimmerte. Im TP3 konnte erstmalig beschrieben werden, dass die exzessive Complementaktivierung nach schwerem Trauma pathomechanistisch wesentlich zur eingeschränkten Frakturheilung beiträgt. Dabei regulierte das Complementaktivierungsprodukt C5a nicht nur die Immunantwort von Osteoblasten sondern auch die Osteoklastogenese. Im TP8 fand sich nach Trauma eine signifikant verstärkte pulmonale Entzündungsantwort bei Vorliegen einer durch Zigarettenrauch-induzierten chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD). Dabei konnte eine „Lungen-protektive Beatmung“ mit 100% Sauerstoff in der Frühphase nach Thoraxtrauma die posttraumatische Lungenschädigung und die pulmonale Funktionsstörung deutlich verbessern. Im TP9 führte eine kurzzeitige intermittierende Gabe von 100% Sauerstoff in der frühen posttraumatischen Phase zu einer Reduktion der lokalen und systemischen Entzündungsantwort sowie zu einer nachhaltig verbesserten Frakturheilung. Die Ergebnisse sind für schwer verletzte Patienten mit hohem Risiko für Organfunktions- und Frakturheilungsstörungen von erheblicher translationaler und klinischer Relevanz. Ein zentrales Anliegen der KFO200 war die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Erwähnenswert sind die zahlreichen Gerok-Rotanden sowie die Etablierung des Studientracks „Traumaversorgung und Traumaforschung“ welcher für leistungsstarke Medizinstudierende zum interdisziplinären Training in der Traumaversorgung - unter strikter Einbindung der Perspektive des forschenden Arztes in spezifischen Forschungsgruppen und der strukturierten Begleitung einer Trauma-relevanten Dissertation – eingerichtet wurde. Insgesamt fungierte die KFO200 als Kristallisationspunkt für die Antragstellung des erfolgreich eingeworbenen SFB1149 „Danger response, distrubance factors and regenerative potential after acute trauma“. Zudem wurde, durch die KFO200 induziert und vorangetrieben, die Traumaforschung im Struktur- und Entwicklungsplan der Universität Ulm als ein wesentlicher „Schwerpunkt“ der Universität definiert. Die KFO200 war am Standort Ulm als zentraler Bestandteil in das Zentrum für muskuloskelettale Forschung integriert. Hier erfolgten zahlreiche wissenschaftliche Vorarbeiten zur Pathophysiologie der akuten Gefahrenantwort, der Einflussnahme von Begleiterkrankungen auf den posttraumatischen Verlauf, sowie bzgl. der Wirksamkeit von Regenerationsprozessen nach Trauma, die nun in ihrer Gesamtheit im neu gegründeten SFB1149 nahtlos zur KFO200 weiter verfolgt werden.
