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 Bei Notfällen wie Herzinfarkt und Schlaganfall immer den Notruf 112 wählen: Jede Minute zählt!
22.06.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

nachricht Tropenviren bald auch in Europa? Bayreuther Forscher untersuchen Folgen des Klimawandels
21.06.2017 | Universität Bayreuth

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften