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 Mit körpereigenem Protein Herpes bekämpfen
13.11.2018 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht Mit Lichtimpulsen Herzzellen abschalten
06.11.2018 | Universitäts-Herzzentrum Freiburg - Bad Krozingen

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: Mit Gold Krankheiten aufspüren

Röntgenfluoreszenz könnte neue Diagnosemöglichkeiten in der Medizin eröffnen

Ein Präzisions-Röntgenverfahren soll Krebs früher erkennen sowie die Entwicklung und Kontrolle von Medikamenten verbessern können. Wie ein Forschungsteam unter...

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Im Focus: A Chip with Blood Vessels

Biochips have been developed at TU Wien (Vienna), on which tissue can be produced and examined. This allows supplying the tissue with different substances in a very controlled way.

Cultivating human cells in the Petri dish is not a big challenge today. Producing artificial tissue, however, permeated by fine blood vessels, is a much more...

Im Focus: Optimierung von Legierungswerkstoffen: Diffusionsvorgänge in Nanoteilchen entschlüsselt

Ein Forschungsteam der TU Graz entdeckt atomar ablaufende Prozesse, die neue Ansätze zur Verbesserung von Materialeigenschaften liefern.

Aluminiumlegierungen verfügen über einzigartige Materialeigenschaften und sind unverzichtbare Werkstoffe im Flugzeugbau sowie in der Weltraumtechnik.

Im Focus: Graphen auf dem Weg zur Supraleitung

Doppelschichten aus Graphen haben eine Eigenschaft, die ihnen erlauben könnte, Strom völlig widerstandslos zu leiten. Dies zeigt nun eine Arbeit an BESSY II. Ein Team hat dafür die Bandstruktur dieser Proben mit extrem hoher Präzision ausgemessen und an einer überraschenden Stelle einen flachen Bereich entdeckt. Möglich wurde dies durch die extrem hohe Auflösung des ARPES-Instruments an BESSY II.

Aus reinem Kohlenstoff bestehen so unterschiedliche Materialien wie Diamant, Graphit oder Graphen. In Graphen bilden die Kohlenstoffatome ein zweidimensionales...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Können Roboter im Alter Spaß machen?

14.11.2018 | Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

Wer rechnet schneller? Algorithmen und ihre gesellschaftliche Überwachung

12.11.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Automatisierte Klebfilmablage und Stringerintegration für den Flugzeugbau

14.11.2018 | Materialwissenschaften

Wie Algen und Kohlefasern die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre nachhaltig senken könnten

14.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Was das Meer zur Klimaregulierung beiträgt: Neue Erkenntnisse helfen bei der Berechnung

14.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics