Die pathophysiologische Bedeutung des Club Cell Protein 16 bei der Entstehung respiratorischer Komplikationen - Analyse eines klinischen Kombinationsmodells von Thoraxtrauma und ARDS unter besonderer Berücksichtigung der Funktion neutrophiler Granulozyten

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Frank Hildebrand; Professor Dr. Ingo Marzi, seit 5/2020; Professorin Dr. Borna Relja
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 383969007

Die immunologische Reaktion bei Polytraumapatienten mit einem Thoraxtrauma bedingt erhöhte respiratorische Komplikationsraten bei diesen Patienten, und stellt ein hochrelevantes klinisches Szenario dar. Neutrophile Granulozyten spielen hierbei eine entscheidende Rolle. Die unmittelbar posttraumatisch erhöhten Club Cell Protein (CC)16 Serumspiegel bei Patienten mit Lungenverletzung sind vermutlich auf die mechanische Zellschädigung und die hieraus resultierende Freisetzung des antiinflammatorischen CC16 zu deuten. In dieser initialen, posttraumatischen Phase ist die regelhaft initiierte antiinflammatorische Antwort (CARS) notwendig, um dem SIRS kompensatorisch entgegen zu wirken. In dieser frühen Phase findet allerdings das priming von neutrophilen Granulozyten statt, welches bei einem weiteren inflammatorischen Reiz ihre überschießende Antwort nach sich zieht. Diese überschießende PMNL-Aktivierung führt wiederum unkontrolliert zu Gewebsschäden, auch in der Lunge, und könnte somit zu dem sekundären, nachgewiesenen CC16 Anstieg in der Lunge führen. Die pathophysiologische Bedeutung einer sekundären Erhöhung der CC16 Serumspiegel bei Polytraumapatienten mit entzündlichen respiratorischen Komplikationen ist im Weiteren jedoch unbekannt. Ziel dieser Arbeit ist es daher den Einfluss von a) lokal freigesetzten CC16 (Lunge, BALF) sowie b) systemischen CC16 Spiegel (Serum) auf die Immunkompetenz der PMNL zu evaluieren, sowie die zugrundeliegenden Mechanismen - mit dem Ziel einer potenziellen Therapie - zu beschreiben. Des Weiteren sollen der Ursprung, die Dynamik und die organspezifische Verteilung der stabkernigen PMNL mit einer niedrigeren CD16 Expression (junge Zellen) untersucht werden. Basierend auf den eigenen Vorarbeiten und dem aktuellen Forschungsstand soll untersucht werden, welchen Einfluss, jeweils die initial (unmittelbar) nach Trauma, beziehungsweise sekundär im Folgeverlauf erhöhten lokalen (BALF) sowie systemischen CC16 Spiegel (Serum) auf die PMNL Funktionalität (Phagozytose, Apoptose, oxidativer Burst, Migration, Reifung), die systemische sowie lokale Inflammationsreaktion, und somit die Vulnerabilität für mögliche Infektionen, und Organschädigungen im posttraumatischen Verlauf im porcinen Modell mit Lungenverletzung haben. Des Weiteren soll entsprechend in vivo untersucht werden, welchen Einfluss die inhalative beziehungsweise systemische Applikation von anti-CC16 Antikörpern, jeweils initial (unmittelbar) nach Trauma, beziehungsweise sekundär im Folgeverlauf, auf die o.g. Parameter und das Überleben hat.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Sebastian Wutzler, bis 4/2020