Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wenn Spenderlungen der Atem stockt - Ursache für Transportschäden an den Organen identifiziert

01.02.2012
Wieder frei durchatmen können - um dieses Ziel zu erreichen, hilft bei unheilbar lungenkranken Patienten manchmal nur eine Transplantation.

Geeignete Spenderorgane sind allerdings rar, und deren Transport zum Empfänger ist heikel: „Die isolierte, undurchblutete Lunge kann dabei so stark geschädigt werden, dass sie funktionslos wird. Dieser sogenannte Ischämie-Reperfusions-Schaden ist eines der Hauptprobleme der Lungentransplantation“, sagt Professor Alexander Dietrich vom Walther-Straub-Institut für Pharmakologie und Toxikologie der LMU.

Gemeinsam mit dem Kollegen Professor Thomas Gudermann gelang es Dietrich nun in Kooperation mit einem Team um die Professoren Norbert Weißmann und Werner Seeger (Universität Gießen), die Ursache des lebensgefährlichen Schadens zu identifizieren: Die sogenannten Lungenendothelzellen, die die Innenseite der Blutbahn auskleiden, werden in den isolierten Organen durchlässiger, sodass Wasser und Immunzellen vermehrt in die Lunge eindringen und dort Entzündungen verursachen können. Eine wichtige Rolle bei diesem Vorgang spielen zwei Regulatorproteine, die die Durchlässigkeit der Endothelzellen beeinflussen . „Unsere Ergebnisse eröffnen die einzigartige Möglichkeit, mit spezifischen Hemmstoffen einzugreifen und medikamentöse Therapien zu entwickeln, mit denen Ischämie-Reperfusions-Schäden in der Zukunft abgemildert werden könnten“, erklärt Dietrich. (Nature Communications, 31.01.2012)

Ischämie-Reperfusions-Schäden entstehen, wenn isolierte Lungen aus dem Spender entnommen und nicht durchblutet (d.h. "ischämisch") zum Empfänger transportiert werden. Sie sind eine lebensgefährliche Komplikation bei Lungentransplantationen und führen nach der Transplantation meist zum Versagen der wieder durchbluteten Spenderlunge. Da ohnehin viel zu wenige Spenderorgane zur Verfügung stehen, wäre eine Möglichkeit, diesen Schaden medikamentös zu verhindern, ein wichtiger Forschungserfolg. Daher war es Ziel der Wissenschaftler um Dietrich und Gudermann in Kooperation mit der Arbeitsgruppe Weissmann und Seeger, diejenigen Zellen und Signalmoleküle zu finden, die bei der Entstehung des Schadens eine Rolle spielen und als Ansatzpunkt für therapeutische Maßnahmen dienen können. Zu diesem Zweck schufen die Wissenschaftler Mausmodelle, die bestimmte Proteine nicht mehr herstellen können - so konnten sie in der isolierten Lunge und am lebenden Modell untersuchen, welche Rolle diese Proteine bei der Entstehung des Lungenschadens spielen. In umfangreichen Einzelzellanalysen wurden zudem Änderungen im Calciumioneneinstrom und im Zellwiderstand der sogenannten pulmonalen Endothelzellen der Blutgefäße verschiedener Mausmodelle während der Ischämie verglichen.

„Zu unserer Überraschung war für die initialen Schritte des Ischämie-Reperfusions-Schadens vor allem die erhöhte Durchlässigkeit der Endothelzellen verantwortlich, durch die es zu Wassereinlagerungen und zum Einwandern von Immunzellen kommt“, sagt Dietrich. Diese Vorgänge führen zu einem entzündeten, zerstörten und weitgehend funktionslosen Lungengewebe. Den Wissenschaftlern gelang es, mit der sogenannten NADPH-Oxidase 2 (Nox2) und dem Calciumkanal TRPC6 zwei Regulatorproteine zu identifizieren, die bei der Regulierung der Endothelzelldurchlässigkeit eine wichtige Rolle spielen, und die entsprechenden Signalwege zu ihrer Aktivierung aufzuklären. Nox2 ist dabei für die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies verantwortlich, die ihrerseits eine Signalkaskade in Gang setzen, die TRPC6 aktiviert - wodurch vermehrt Calcium in die Zelle eindringt und diese durchlässiger macht. Die Ergebnisse der Wissenschaftler eröffnen die Chance, die beiden Regulatorproteine mit spezifischen Hemmstoffen zu blockieren und so Ischämie-Reperfusions-Schäden zu vermeiden. Als nächsten Schritt planen die Wissenschaftler, mit neu identifizierten spezifischeren TRPC6-Hemmern eine medikamentöse Therapie des Ischämie-Reperfusions-Schadens in der isolierten Mauslunge zu etablieren - und langfristig auch in der menschlichen Lunge Transportschäden auf dem Weg vom Spender zum Empfänger abzumildern.

Das Projekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Deutschen Zentrum für Lungenforschung finanziell gefördert. (göd)

Publikation:
„Activation of TRPC6 channels is essential for ischemia–reperfusion-induced lung edema in mice“
N. Weissmann, A. Sydykov, H. Kalwa, U. Storch, B. Fuchs, M. Mederos y Schnitzler, R. P. Brandes, F. Grimminger, M. Meissner, M. Freichel, S. Offermanns, F. Veit, O. Pak, K.-H. Krause, R.T. Schermuly, A.C. Brewer, H.H.H.W. Schmidt, W. Seeger, A.M. Shah, T. Gudermann, H.A. Ghofrani & A. Dietrich
Nature Communications, Online Publication 31.1.2012
DOI: 10.1038/ncomms1660

Kontakt:
Professor Dr. Alexander Dietrich
Walther-Straub-Institut für Pharmakologie und Toxikologie der LMU
Tel.: 089/2180-73802
Fax: 089/2180-73801
E-Mail: Alexander.Dietrich@lrz.uni-muenchen.de
Professor Dr. Thomas Gudermann
Walther-Straub-Institut für Pharmakologie und Toxikologie der LMU
Tel.: 089/2180-75700
Fax: 089/2180-75701
E-Mail: Thomas.Gudermann@lrz.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Sind Epilepsie-Patienten wetterfühlig?
23.05.2017 | Universitätsklinikum Jena

nachricht Dual-Layer Spektral-CT: Bessere Therapieplanung beim Bauchspeicheldrüsenkrebs
18.05.2017 | Deutsche Röntgengesellschaft e.V.

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: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Polarstern ab heute unterwegs nach Spitzbergen, um Rolle der Wolken bei Erwärmung der Arktis zu untersuchen

24.05.2017 | Geowissenschaften

Krebs erregende Substanzen aus Benzinmotoren

24.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wasserqualität von Flüssen: Zusätzliche Reinigungsstufen in Kläranlagen lohnen sich

24.05.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz