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Universitätsklinikum Essen
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Forschung

AG "Biomarker und Pathomechanismen der Inflammation"

Das Gerinnungssystem stellt ein komplexes System bestehend aus Gerinnungsfaktoren, antikoagulatorischen und fibrinolytischen Proteinen, Thrombozyten und dem Endothel dar. Aufgabe des Gerinnungssystems ist es, die Integrität des Gefäßsystems sicherzustellen und Wundheilungsvorgänge zu initiieren. Da Verletzungen oft zum Eindringen von Pathogenen führen, ist das Gerinnungssystem sehr eng mit dem Immunsystem verzahnt. So führt die Aktivierung des einen Systems regelhaft auch zu einer Aktivierung des anderen Systems.

Ziel der Arbeitsgruppe ist es, die Veränderungen vom Gerinnungs- sowie dem Immunsystem bei zwei wichtigen Volkskrankheiten - Sepsis und Leberzirrhose - zu charakterisieren, die Kenntnisse zur Pathophysiologie zu erweitern und neue Gerinnungs-assoziierte Biomarker auf ihre Eignung als Diagnose- und Prognoseparameter zu evaluieren.

Methodisch steht für die Untersuchungen des Gerinnungs- sowie des Immunsystems ein breites Spektrum an analytischen Methoden zur Verfügung (FACS, Thrombelastometrie, Vollblutimpedanzaggregometrie, ELISA, Photometrie). Neben in vitro-Versuchen finden tierexperimentelle Untersuchungen sowie retro- und prospektive klinische Kohortenstudien statt.

Gerinnungsvariablen zur Prognoseabschätzung bei Sepsis

In Beobachtungsstudien konnten wir die Bedeutung von thrombelastometrischen Gerinnungsvariablen sowie verschiedenen Thrombozytenfunktionstests für die Diagnosestellung und Prognoseabschätzung bei einer Sepsis herausarbeiten. In weiteren Untersuchungen wird gegenwärtig die Bedeutung der sog. „Clot Retraction“ bei Inflammation und Sepsis untersucht.

Hämolyse bei Inflammation und Sepsis

Eigene Untersuchungen zeigen, dass eine Sepsis regelhaft mit einer erhöhten Hämolyserate assoziiert ist. Die Bedeutung der Hämolyse wird zudem durch die Tatsache unterstrichen, dass eine Freisetzung des Dangermoleküls Hämoglobin mit einer schlechten Prognose assoziiert ist. Als eine mögliche Ursache für die zunehmende Hämolyse bei Sepsis konnten wir in vitro direkte Membraneffekte von Lipopolysacchariden (LPS) nachweisen. Zudem erhöht auch die häufig bestehende disseminierte intravasale Gerinnung (DIC) bei Sepsis die Hämolyse in vivo. Im Gegensatz hierzu vermögen Thrombininhibitoren diesen Hämolyseeffekt zu hemmen.

CD45-Expression bei Inflammation und Sepsis

CD45 (common leucocyte antigen, protein tyrosine phosphatase receptor type C) wird auf der Oberfläche aller kernhaltigen hämatopoetischen Zellen exprimiert und ist maßgeblich an der Regulation des angeborenen sowie des adaptiven Immunsystems beteiligt. Untersuchungen der eigenen Arbeitsgruppe zeigen erstmals, dass bei Sepsis die CD45-Expression durch Lipopolysaccharide (LPS) Zell-spezifisch reguliert wird. Ziel des Projektes ist es, die zellspezifische CD45-Regulation bei Inflammation und Sepsis zu charakterisieren und die Bedeutung von CD45 als Biomarker zu untersuchen.

Blutgerinnung, Thrombozytenfunktion und Gerinnungssubstitution bei Lebertransplantationen

Patienten mit weit fortgeschrittenen Lebererkrankungen zeigen meist auffällige Veränderungen von allen in der Leber synthetisierten Gerinnungsvariablen, die zu einem labilen, sogenannten „rebalancierten“ Gerinnungssystem führen. Bei Lebertransplantationen kann es daher sowohl zu diffusen Blutungen, als auch zu disseminierter intravasaler Gerinnung und Thrombosen kommen. In einer retrospektiven Untersuchung konnten wir erstmals zeigen, dass bei diesem rebalancierten Gerinnungssystem eine Substitution mit Gerinnungsfaktoren, deren Gabe mittels Rotationsthrombelastometrie gesteuert wird, eine sichere Therapie bei Lebertransplantationen ermöglicht. Zudem zeigen die Ergebnisse, dass Thrombozytentransfusionen mit einem erhöhten Mortalitätsrisiko assoziiert sind. Als mögliche Ursache hierfür konnten wir durch aufwändige Thrombozytenfunktionsuntersuchungen zeigen, dass bei Lebererkrankungen eine deutlich gesteigerte Reaktivität der Thrombozyten besteht.

In einer weiteren Studie zeigten wir, dass der thrombelastometrisch bestimmte Clotlyseindex vor Operationsbeginn einen guten Prädiktor für die 30-Tage-Mortalität darstellt; der zugrunde liegende Mechanismus wird zurzeit weitergehend untersucht.

  • Leitung: apl. Prof. Dr. med. Matthias Hartmann
  • Frau Caroline Walde
  • Herr Bogdan Craciun
  • PD Dr. Katharina Effenberg-Neidnicht, Institut für Physiologische Chemie, Universitätsklinikum Essen
  • Prof. Dr. med. Fuat Hakan Saner, Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
  • Dr. Ellen Jansen, Klinik für Zahnerhaltung, Parodontologie und Präventive Zahnheilkunde, RWTH Aachen

  • PD Dr. med. Christoph Sucker, MVZ Coagumed Berlin und Hochschule Brandenburg
  • Interne Forschungsförderung Essen (IFORES)

  • Publikationsfonds der Universität Duisburg-Essen (UDE)

  • Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)

  • CSL-Behring

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apl. Prof. Dr. med. Matthias Hartmann

apl. Prof. Dr. med. Matthias Hartmann

Leitender Oberarzt Operative Zentren, Bereichsleitung Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie

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