AG Inflammation

Die Arbeitsgruppe Inflammation untersucht entzündliche Prozesse, die eine zentrale Rolle bei kinderchirurgischen Erkrankungen spielen. Der Schwerpunkt liegt auf der Funktion neutrophiler Granulozyten, insbesondere ihrer Bildung von Neutrophilen Extrazellulären Fallen (NETs), die bei der Entstehung von Adhäsionen, Anastomoseninsuffizienzen und der nekrotisierenden Enterokolitis (NEC) eine bedeutende Rolle spielen.

Nach Bauchoperationen entstehen Verwachsungen, Darmnähte heilen manchmal schlecht, und Frühgeborene erkranken an einer schweren Darmentzündung (NEC). Unsere Arbeitsgruppe hat gezeigt, dass Netze aus weißen Blutkörperchen (NETs) dabei eine Schlüsselrolle spielen – und arbeitet an Medikamenten, die das verhindern.

Adhäsionen und NETs

Ein Schwerpunkt unserer Arbeit liegt auf der Erforschung des Einflusses von neutrophilen extrazellulären Fallen (NETs) auf die Entstehung von Adhäsionen. NETs, netzartige Strukturen aus DNA, die von Neutrophilen freigesetzt werden, spielen eine entscheidende Rolle in der Immunantwort und scheinen als Gerüst für die Ausbildung von Adhäsionen zu dienen. Erste Studien unserer Gruppe haben gezeigt, dass durch die Hemmung von NETs, z.B. mittels DNase-Gabe, die Bildung von Adhäsionen signifikant reduziert werden kann. Diese Erkenntnisse eröffnen neue therapeutische Möglichkeiten zur Prävention von Adhäsionen nach abdominellen Eingriffen.

Anastomoseninsuffizienz und Wundheilung

Parallel dazu wird der Einfluss von NETs auf die Heilung von Darmanastomosen untersucht. Während NETs einerseits Adhäsionen fördern, ist ihre Rolle bei der Wundheilung komplex. Es gibt Hinweise darauf, dass NETs die Heilung von Anastomosen unterstützen, indem sie Lücken zwischen Geweben überbrücken und somit eine Stabilisierung der Anastomose bewirken. Diese Dualität wird im Rahmen präklinischer Modelle weiter untersucht, um potenzielle Therapien zu entwickeln, die die Balance zwischen pro- und antiinflammatorischen Effekten der NETs optimieren.

Unsere Studien beinhalten präklinische Modelle, in denen sowohl Adhäsions- als auch Anastomosenmodelle etabliert werden. Dabei kommen innovative Techniken wie molekulare Marker für NETs, proteomische Analysen sowie pharmakologische Hemmstoffe zum Einsatz, um die komplexen Mechanismen der Wundheilung und Adhäsionsbildung aufzuklären. Ziel ist es, neue Ansätze zur Prävention und Behandlung dieser Komplikationen zu entwickeln und die Ergebnisse zeitnah in klinische Anwendungen zu übertragen.

Nekrotisierende Enterokolitis (NEC)

Die nekrotisierende Enterokolitis (NEC) ist eine lebensbedrohliche Darmerkrankung mit einer Sterblichkeitsrate von bis zu 30 %, die vor allem Frühgeborene mit einem Geburtsgewicht unter 1500 Gramm betrifft. Die Behandlung variiert von konservativen Maßnahmen wie Nahrungskarenz und Antibiotikagaben bis hin zu chirurgischen Eingriffen, bei denen oft betroffene Darmabschnitte entfernt werden müssen. Dadurch ist die NEC eine häufige Ursache für das Kurzdarmsyndrom im Kindesalter. Trotz intensiver Forschung bleibt die genaue Ursache der Erkrankung unklar. Es wird jedoch angenommen, dass mehrere Faktoren zusammenwirken, darunter die Unreife des Darms bei Frühgeborenen, ein pathologisches Mikrobiom und ein unreifes Immunsystem, das übermäßig auf Erreger reagiert und dabei den Darm schädigt.

Unsere Forschungsgruppe konnte zeigen, dass neutrophile Granulozyten und die Bildung von Neutrophilen Extrazellulären Fallen (NETs) eine zentrale Rolle bei der Entstehung der NEC spielen. Tiermodelle haben bereits belegt, dass die Hemmung der NETs die Ausprägung der NEC signifikant verringern kann. Um die komplexen Mechanismen der Krankheit besser zu verstehen, nutzen wir hochmoderne Techniken wie 3D-Zellkulturen und organähnliche Strukturen, um die Interaktionen zwischen Neutrophilen und anderen Immunzellen zu untersuchen. Ziel ist es, durch dieses tiefere Verständnis neue therapeutische Ansätze zu entwickeln, die die Behandlungsmöglichkeiten von NEC nachhaltig verbessern.