Arbeitsgruppe Intestinale Sauerstoffversorgung und Mikrozirkulation

Für die Sauerstoffversorgung der einzelnen Körperzellen ist eine optimale Durchblutung im kapillären Endstromgebiet von entscheidender Bedeutung. Da Austauschvorgänge in der Mikrozirkulation nur über eine kurze Distanz per Diffusion möglich sind, ist die Integrität des mikrozirkulatorischen Kapillarnetzwerks wesentlich für den Erhalt der Zell- und Organfunktion.

Die aktive Veränderung der Mikrozirkulation ist unter physiologischen Bedingungen ein dynamischer Prozess, der eine bedarfsangemessene Umverteilung der Blutversorgung ermöglicht. Kommt es zu kreislaufbelastenden Situationen, z.B. durch eine Minderversorgung mit Sauerstoff, einen akuten Blutverlust oder septischen Vasoregulationsstörungen, so erfolgt - soweit möglich - eine Umverteilung zugunsten der Vitalorgane wie Gehirn und Herz. Hierbei ist insbesondere das große Kapillarnetzwerk des Hepatosplanchnikus-Gebiets in pathophysiologischen Situationen von Bedeutung, da es über eine große Blutvolumenreserve und Regulationsmöglichkeiten verfügt. Der Erhalt vor allem der intestinalen Mikrozirkulation des Hepatosplanchnikus-Gebiets ist jedoch ganz wesentlich für die Integrität der Schleimhautbarriere und damit den Schutz vor einer ungehinderten Bakterien- und Toxintranslokation in die systemische Blutzirkulation. Neben einer physiologischen Regulation und damit Steuerung der Blutversorgung innerhalb der mikrozirkulatorischen Kapillargebiete, zeigt sich aber zunehmend, dass verschiedene Krankheitsprozesse bereits früh zu pathologischen Veränderungen in der Mikrozirkulation führen. Diese Veränderungen sind häufig von systemischen Messverfahren nur unzureichend zu detektieren, tragen aber einen entscheidenden Anteil an der weiteren Entwicklung des Krankheitsgeschehens.

Ebenso ist die mitochondriale Funktion für den Erhalt der einzelnen Zelle und damit des Gesamtorganismus von entscheidender Bedeutung. Allerdings kommt es durch die o. g. Krankheitsprozesse zu Veränderungen die mitochondrialen Funktion, die bislang nahezu unerforscht sind. Gleichzeitig kann diese medikamentös beeinflusst werden. Dies eröffnet neue potentielle Therapieoptionen in der Sepsis. Ergänzend gibt es Hinweise über die Bedeutung extrazellulärer Vesikel in der Sepsis. Die genaue Bedeutung und der therapeutische Einsatz ist Gegenstand aktueller Forschung.

Unsere Arbeitsgruppe sucht daher nach neuen Ansätzen für die therapeutische Beeinflussbarkeit der Mikrozirkulation, der mitochondrialen Funktion und der Barrierefunktion der intestinalen Schleimhautbarriere. Unsere Untersuchungen basieren auf gut etablierten experimentellen Modellen, die sowohl physiologische Bedingungen als auch septische und hämorrhagische Krankheitsbedingungen realitätsnah abbilden.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. med. Olaf Picker, MBA (AG-Leiter) email

Priv.-Doz. Dr. med. Christian Vollmer (Stv. AG-Leiter) email

Mitglieder:

Prof. Dr. med. Olaf Picker, MBA

Prof. Dr. rer. nat. Inge Bauer

Priv.-Doz. Dr. med. Anna Herminghaus (Projektleiterin: Sepsis-Mitochondriale Funktion)

Priv.-Doz. Dr. med. Christian Vollmer (Stellvertretender AG-Leiter)

Dr. med. Richard Truse (Projektleiter: Hämorrhagischer Schock)

Dr. med. Jan Schulz (Projektleiter: Sepsis-Mikrozirkulation)

Dr. Anne Kuebart (Projekleiterin: EVs, Zellkultur)

Stefan Hof

Carsten Marcus

Dr. rer. nat. Annika Raupach

Priv.-Doz. Dr. Sebastian Temme

Philisa Thelen

Leandra Krüll

Birgitt Berke, Chemielaborantin

Claudia Dohle, MTA

Kooperationen:

Prof. Dr. Andreas Weber (Institut für Biochemie der Pflanzen, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf)

Prof. Dr. med. Dr. med. h. c. Peter Radermacher (Institut für Anästhesiologische Pathophysiologie und Verfahrensentwicklung, Universitätsklinikum Ulm)

Prof. Dr. A. Kozlov (Ludwig Boltzmann Institut für Experimentelle und Klinische Traumatologie, Wien)

Dr. C. Duvigneau (Institut für Medizinische Biochemie, Veterinärmedizinische Universität Wien)

Prof. Dr. Borna Relja (Experimentelle Radiologie, Universität Magdeburg)

Prof. Dr. Mihály Boros (Szeged Faculty of Medicine Institute of Surgical Research Szeged)

Prof. Dr. Dr. Sina Coldewey (Anästhesiologie und Translationale Intensivmedizin, Universitäsklinikum Jena)

Laufende Projekte:

Physiologische und pathophysiologische Grundlagen:

Untersuchungen zur Funktion und Protektion der Mikrozirkulation im Darm-Trakt unter physiologischen Bedingungen sowie im hämorrhagischen Schock

  • Protektion der Mikrozirkulation durch regionale oder systemische Modulation unter physiologischen und hämorrhagischen Kreislaufbedingungen
  • Zusammenhang von mikrozirkulatorischen Parametern (Oxygenierung, Perfusion) und der Barrierefunktion des Magen-Darm-Trakts

Protektion der Barrierefunktion des intestinalen Epithels

Rolle extrazellulärer Vesikel, u. a. auf die Barrierefunktion

Sepsis:

Untersuchungen zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung der Schleimhaut im Magen-Darm-Trakt und daraus resultierend Organschädigungsparameter während einer Sepsis

Mitochondriale Funktion:

  • Untersuchungen zur Sepsis-induzierten Veränderung der mitochondrialen Funktion
  • Medikamentöse Modulation der mitochondrialen Funktion unter physiologischen und septischen Bedingungen
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