Die zelluläre Reaktionskapazität von neutrophilen Granulozyten als neuartiger Immunomonitoringansatz bei Endotoxinämie und Sepsis

• Antragsteller: Privatdozent Dr. David Messerer
• Fachliche Zuordnung: Klinische Infektiologie und Tropenmedizin ; Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545061513

Sepsis ist eine lebensbedrohliche Krankheit mit einer hohen individuellen und sozioökonomischen Belastung. Sepsis ist gekennzeichnet durch eine fehlregulierte Wirtsantwort auf eine Infektion, die oft zu Organversagen, Schock und Tod führt. Die frühestmögliche Erkennung von Sepsis sowie die rasche Einleitung einer adäquaten Bedeutung ist von entscheidender Bedeutung zur Reduzierung der Mortalität und Morbidität. Eine schnelle Diagnose und Überwachung der sepsisbedingten Immunantwort ist jedoch weiterhin ein unerfüllter klinischer Bedarf. Dieses Forschungsprojekt konzentriert sich auf eine neuartige Methode zur Überwachung des Immunsystems namens Zellulärer Reaktionskapazität (Cellular Response Capacity (CRC)). Die CRC wird angewendet, um neutrophile Granulozyten als die am häufigsten vorkommenden Leukozyten mit hoher Umsetzungsraten mittels Durchflusszytometrie zu analysieren. Entsprechende Messverfahren sind derzeit nicht in klinischer Routineanwendung verfügbar, da unter anderem die Standardisierung schwer umsetzbar ist. Basierend auf der Entwicklung eines zellbasierten Fixpunktes zielt der Ansatz der CRC darauf ab, durch Verhältnisbildung Messergebnisse mit hoher Standardisierung zu generieren. Diese Verhältnisse werden für die multiparametrische Analyse von sepsistypischen Veränderungen von Neutrophilen verwendet, die bei Kontakt mit Pathogenen ihren Phänotyp unmittelbar ändern. Daher lautet die Arbeitshypothese, dass Veränderungen in der CRC verglichen mit klassischen Entzündungsmarkern wie Interleukin 6 oder Procalcitonin schneller und bei niedrigerer Pathogenbelastung nachweisbar sind, da unter anderem die Verzögerung durch eine vorherige Proteinsynthese entfällt. Das Forschungsprojekt untersucht die Hypothesen, dass die CRC von Neutrophilen herkömmliche humorale Entzündungsmarker in der I) Diagnose von Endotoxämie und Bakteriämie ex vivo und II) der Überwachung der sepsisbedingten Entzündung in klinischer Sepsis übertrifft. Nach entsprechenden methodologischen Entwicklungsschritten wird die Leistung der CRC bei Endotoxämie und Bakteriämie in einer dosis- und zeitabhängigen Weise analysiert und verglichen mit herkömmlichen humoralen Entzündungsmarkern. Darüber hinaus wird die Fähigkeit der CRC zur Unterscheidung von Patienten mit Sepsis von gesunden Freiwilligen und zur Überwachung der sepsisbedingten Immunantwort evaluiert. Zusammenfassend wird dieses Forschungsprojekt die CRC als Immunüberwachungsmethode entwickeln, evaluieren und validieren. Die CRC von Neutrophilen wird voraussichtlich herkömmliche humorale Biomarker in der Diagnose von Endotoxämie und Sepsis sowie in der Überwachung der sepsisbedingten Entzündungsreaktion übertreffen und damit potenziell die Diagnose und Überwachung von Sepsis revolutionieren, was zu einer möglichen Verbesserung der Patientenversorgung führt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen