Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leberversagen bei Sepsis: Signalwege und Frühanzeichen

14.11.2012
Bei einer Sepsis, einer überbordenden, den ganzen Körper erfassenden Immunreaktion auf eine Infektion, wird häufig und früher als bisher bekannt die Leberfunktion gestört.
Wissenschaftler aus Jena konnten jetzt gemeinsam mit Kollegen aus London und Wien zeigen, dass dabei das Signalprotein PI3Kgamma den gesamten Leberstoffwechsel beeinflusst. Die Veränderungen des Gallensäurespektrums im Plasma sind weit eher nachzuweisen als Änderungen des standardmäßig erfassten Bilirubinspiegels und lassen auf die Schwere der Erkrankung schließen. Diese Ergebnisse, die Ansatzpunkte sowohl für eine frühere Diagnose als auch für eine zielgerichtete Therapie bieten, wurden in PLOS Medicine veröffentlicht.

Die häufig vereinfachend als Blutvergiftung bezeichnete Sepsis verläuft in 30 bis 50% der Fälle tödlich, Überlebende leiden oft jahrelang an Spätfolgen. Auslöser ist eine Infektion, bei deren Bekämpfung das Immunsystem überreagiert und durch die Störung der Blutgerinnung und undichte Blutgefäße lebenswichtige Organe wie Nieren oder Leber in Mitleidenschaft zieht - bis hin zum Organversagen. „Das ist fatal, weil diese Organe durch den Abbau der Medikamente, die die Sepsispatienten erhalten, besonders gefordert sind“, betont Professor Michael Bauer. Der Intensivmediziner ist Sprecher des Integrierten Forschungs- und Behandlungszentrums für Sepsis und Sepsisfolgen am Universitätsklinikum Jena.
Gelbsucht ist ein spätes Symptom und steht für einen schweren Verlauf der Sepsis; die Gelbfärbung von Augen und Haut zeigt, dass die Leber schon stark geschädigt ist und das Stoffwechselprodukt Bilirubin nicht schnell genug abbauen kann. „Wir vermuteten, dass bei diesen schweren Sepsisfällen die Leberfunktion schon viel früher gestört ist und suchten nach Anzeichen dafür“, beschreibt Michael Bauer den Studienansatz. Ein Team von Intensivmedizinern aus London, Leberspezialisten aus Wien, Physikochemikern aus Jena und eine interdisziplinären Wissenschaftlergruppe des Universitätsklinikums Jena analysierte den Verlauf des septischen Leberversagens im Tiermodell und zog erste Vergleiche mit klinischen Daten.

Signalprotein PI3Kgamma verantwortlich für komplett gestörte Leberfunktion

Die Ergebnisse bestätigten nicht nur die Vermutung, sie stellen die bisherige Sicht auf das Leberversagen bei Sepsis in Frage. Schon wenige Stunden, nachdem bei Ratten durch eine Infektion eine schwere Sepsis ausgelöst wurde, fanden die Wissenschaftler eine komplett gestörte Leberfunktion: Sowohl der Abbau körpereigener Stoffwechselprodukte als auch der körperfremder Stoffe wie Antibiotika funktionierte nicht mehr.

Wichtige Proteine, die die Entgiftungs- und Transportfunktion steuern, wurden nicht mehr produziert. Gallensäuren, Giftstoffe und Abbauprodukte wie Bilirubin stauten sich in der Leber. Gleichzeitig war die Aktivität des Signalproteins Phosphatidylinositol-3-Kinase-gamma, kurz PI3Kgamma, das in viele Immunprozesse involviert ist, erhöht.

Professor Bauer: „Wir konnten nicht nur zeigen, dass diese frühe Leberfunktionsstörung für einen sehr schweren, oft tödlichen Verlauf der Sepsis steht, sondern damit auch einen zentralen Signalstoff des Geschehens identifizieren“. Denn bei Tieren, die die Sepsis nach einem leichteren Verlauf überlebten, zeigten sich diese Leberveränderungen nicht. Mehr noch: Mäuse, die durch eine Genveränderung das Signalprotein PI3Kgamma nicht produzieren können, entwickelten keine septische Gallenstauung.

Neuer Ansatz für Frühdiagnose und Therapie

Und die Sepsisforscher gingen noch weiter: Sie verglichen die tierexperimentellen Resultate mit Blutplasmaanalysen von Patienten, die an schwerer Sepsis erkrankt waren. Bei den Patienten, die später eine sepsisbedingte Gelbsucht entwickelten, waren prognostisch im Spektrum der Gallensäuren die gleichen Veränderungen nachzuweisen – lange bevor sich die Bilirubinwerte erhöhten. „Unsere Ergebnisse versprechen einen neuen Ansatz für die frühere Diagnose von Leberkomplikationen bei Sepsis und auch für ein entsprechendes therapeutisches Eingreifen in die Signalprozesse in der Leber“, fasst Michael Bauer zusammen und nennt damit ein Ziel weiterer klinischer Forschungsprojekte. „Außerdem sollte angesichts der großen Leberbelastung der vielfach unkritische Einsatz von Medikamenten bei Sepsis überdacht werden.“
Besonderes Potential sehen die Wissenschaftler in ihren Erkenntnissen auch mit Hinsicht auf den jüngst genehmigten Forschungscampus „InfectoGnostics“ in Jena, ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung in Öffentlicher-Privater-Partnerschaft gefördertes Projekt zur Erforschung und Umsetzung neuer diagnostischer Identifizierungsverfahren und Technologien für Infektionserreger. „Der Forschungscampus bietet ein einzigartiges Umfeld, in dem Anwender, Technologieforscher und die Industrie unter einem Dach forschen und so klinische Ergebnisse in die Praxis bringen können“, so Michael Bauer, der neben Jürgen Popp (Universität Jena und Institut für Photonische Technologien IPHT e.V.), Eugen Ermantraut (Alere AG) und Klaus Berka (Analytik Jena AG) einer der Sprecher des Forschungscampus ist.

Originalliteratur:
Recknagel R, Gonnert FA, et.al. Liver Dysfunction and Phosphatidylinositol-3-kinase Signaling in Early Sepsis: Experimental Studies in Rodent Models of Peritonitis, PLOS Medicine, 13 Nov 2012, doi:10.1371/journal.pmed.1001338
http://www.plosmedicine.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pmed.1001338

Kontakt:
Prof. Dr. Michael Bauer
Center for Sepsis Control and Care CSCC, Universitätsklinikum Jena
Tel: 03641/9323110
E-Mail: Michael.Bauer[at]med.uni-jena.de

Dr. Uta von der Gönna | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de
http://www.plosmedicine.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pmed.1001338

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Allergieforschung: Weltweit erstes automatisches Pollennetz in Bayern am Start
28.09.2016 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Maßgeschneiderte Strategie gegen Glioblastome
26.09.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Der perfekte Sonnensturm

Ein geomagnetischer Sturm hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Jahrzehnte rätselte die Forschung, wie hoch energetische Partikel, die auf die Magnetosphäre der Erde treffen, wieder verschwinden. Jetzt hat Yuri Shprits vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und der Universität Potsdam mit einem internationalen Team eine Erklärung gefunden: Entscheidend für den Verlust an Teilchen ist, wie schnell die Partikel sind. Shprits: „Das hilft uns auch, Prozesse auf der Sonne, auf anderen Planeten und sogar in fernen Galaxien zu verstehen.“ Er fügt hinzu: „Die Studie wird uns überdies helfen, das ‚Weltraumwetter‘ besser vorherzusagen und damit wertvolle Satelliten zu schützen.“

Ein geomagnetischer Sturm am 17. Januar 2013 hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Der Sonnensturm ermöglichte einzigartige Beobachtungen, die...

Im Focus: New welding process joins dissimilar sheets better

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of light metals.
Scientists at the University of Stuttgart have now developed two new process variants that will considerably expand the areas of application for friction stir welding.
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH supports the University of Stuttgart in patenting and marketing its innovations.

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of...

Im Focus: Neuer Schalter entscheidet zwischen Reparatur und Zelltod

Eine der wichtigsten Entscheidungen, die eine Zelle zu treffen hat, ist eine Frage von Leben und Tod: kann ein Schaden repariert werden oder ist es sinnvoller zellulären Selbstmord zu begehen um weitere Schädigung zu verhindern? In einer Kaskade eines bisher wenig verstandenen Signalweges konnten Forscher des Exzellenzclusters für Alternsforschung CECAD an der Universität zu Köln ein Protein identifizieren (UFD-2), das eine Schlüsselrolle in dem Prozess einnimmt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Structural & Molecular Biology veröffentlicht.

Die genetische Information einer jeden Zelle liegt in ihrer Sequenz der DNA-Doppelhelix. Doppelstrangbrüche der DNA, die durch Strahlung hervorgerufen werden...

Im Focus: Forscher entwickeln quantenphotonischen Schaltkreis mit elektrischer Lichtquelle

Optische Quantenrechner könnten die Computertechnologie revolutionieren. Forschern um Wolfram Pernice von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster sowie Ralph Krupke, Manfred Kappes und Carsten Rockstuhl vom Karlsruher Institut für Technologie ist es nun gelungen, einen quantenoptischen Versuchsaufbau auf einem Chip zu platzieren. Damit haben sie eine Voraussetzung erfüllt, um photonische Schaltkreise für optische Quantencomputer nutzbar machen zu können.

Ob für eine abhörsichere Datenverschlüsselung, die ultraschnelle Berechnung riesiger Datenmengen oder die sogenannte Quantensimulation, mit der hochkomplexe...

Im Focus: First quantum photonic circuit with electrically driven light source

Optical quantum computers can revolutionize computer technology. A team of researchers led by scientists from Münster University and KIT now succeeded in putting a quantum optical experimental set-up onto a chip. In doing so, they have met one of the requirements for making it possible to use photonic circuits for optical quantum computers.

Optical quantum computers are what people are pinning their hopes on for tomorrow’s computer technology – whether for tap-proof data encryption, ultrafast...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

EEHE 2017 – Strom statt Benzin. Experten diskutieren die Umsetzung neuester Fahrzeugkonzepte. Call vor Papers endet am 31.10.2016!

28.09.2016 | Veranstaltungen

Folgenschwere Luftverschmutzung: Forum zur Chemie der Atmosphäre

28.09.2016 | Veranstaltungen

European Health Forum Gastein 2016 beginnt

28.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EEHE 2017 – Strom statt Benzin. Experten diskutieren die Umsetzung neuester Fahrzeugkonzepte. Call vor Papers endet am 31.10.2016!

28.09.2016 | Veranstaltungsnachrichten

Wie Blockchain die Finanzwelt verändert

28.09.2016 | Wirtschaft Finanzen

Neue Plasmaanlage - Präzise und hoch entwickelte Chips

28.09.2016 | Physik Astronomie