Immunsuppression nach kardiopulmonalem Bypass - zugrunde liegende Mechanismen und Strategien zur Prävention

• Antragstellerin: Professorin Dr. Simone Kreth
• Fachliche Zuordnung: Anästhesiologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447514737

Nach kardiochirurgischen Eingriffen unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine kommt es zu einem systemischen inflammatorischen Response-Syndrom (SIRS), das durch eine initial starke, unspezifische Aktivierung des Immunsystems gekennzeichnet ist. Gleichzeitig tritt in unterschiedlichem Ausmaß ein kompensatorisches anti-inflammatorisches Response-Syndrom (CARS) auf, das sich durch eine starke Immunsuppression auszeichnet und einen wichtigen Risikofaktor für postoperative Komplikationen, wie zum Beispiel Infektionen und Wundheilungsstörungen, darstellt. Die Pathophysiologie eines CARS ist bislang nur unzureichend verstanden, und es existieren derzeit weder verlässliche Prädiktionsmarker noch effiziente Therapiestrategien.Wir konnten kürzlich zeigen, dass insbesondere T-Zellen von Patienten nach kardiopulmonalem Bypass einen ausgeprägten immunparalytischen Phänotyp aufweisen. Dabei wurde eine in diesem Zusammenhang bislang nicht beschriebene, transient auftretende Zellpopulation detektiert und konnte mittels Immunphänotypisierung als Myeloid-derived Suppressor Cells (MDSC) klassifiziert werden. Die durch Arginase vermittelte Depletion der für T-Zellen essentiellen Aminosäure Arginin wurde dabei als ein Teil der MDSC-spezifischen Mechanismen der postoperativen T-Zell Immunsuppression identifiziert. Die molekularen Mechanismen dieser Immunsuppression sind derzeit noch nicht geklärt. Im hier beantragten Vorhaben sollen nun die der post-CBP Immunsuppression zugrunde liegenden Mechanismen aufgeklärt und Strategien zur Prävention bzw. zur Abschwächung entwickelt werden. Hierbei soll auf drei Ziele fokussiert werden:1.: Untersuchung des Einflusses von ROS auf die T-Zell-Immunkompetenz und den Immunmetabolismus nach CPB.2.: Identifizierung von Genen und Pathways, die für die MDSC-spezifische Immunsuppression verantwortlich sind.3. Untersuchung des Einflusses von ROS-Scavenging und Arginin-Supplementierung auf die CPB-induzierte Immunsuppression.Das beantragte Vorhaben soll eine belastbare Grundlage schaffen, um nachfolgend klinische Studien zur Prävention bzw. Behandlung einer CBP Immunsuppression durchführen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen