Die Arbeitsgruppe Epigenetik beschäftigt sich im Bereich der Grundlagenforschung mit den Mechanismen die das Auslesen unseres genomischen Codes regulieren. Dadurch enstehen Zelltyp-spezifische Expressionsmuster und Funktionalitäten. Veränderungen dieser epigenetischen Regulationsmechanismen bilden häufig die Grundlage für das Entstehen pathologischer Zellveränderungen und daraus folgender Organ- und Systemdysfunktionen.

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Dr. med.

Ulrike Lange

PhD

Zentrum für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie

Telefon: +49 (0) 7410 - 0
E-Mail-Adresse: u.lange@uke.de

Durch den demographischen Wandel in der Bundesrepublik und die zunehmende Lebenserwartung steigt das Durchschnittsalter der Patienten, die sich im Krankenhaus einem operativen Eingriff unterziehen müssen, kontinuierlich an.

Mit fortschreitendem Alter kumulieren Risiken, die das postoperative Outcome negativ beeinflussen können: zu einer zunehmenden – physiologischen – Funktionseinschränkung vieler Organsysteme und einer häufigen Multimorbidität kommen Probleme wie Multimedikation, Mangelernährung und vorbestehende kognitive Einschränkungen. Das Gleichgewicht zwischen Gesundheit und Krankheit wird, bezogen auf jede körperliche Funktion, labiler, und die Fähigkeit, „widrige Umstände“ zu kompensieren, nimmt ab. Die Summe all dieser Faktoren ergibt den funktionellen Status des älteren Patienten und korreliert mit der sogenannten Frailty, der Altersgebrechlichkeit. Dabei spielen auch das soziale Umfeld, die häusliche Umgebung sowie die Fähigkeit, den eigenen Alltag zu gestalten, eine wichtige Rolle.

Unsere Forschung widmet sich der perioperativen Versorgung von älteren Patienten. Dies beinhaltet die Vorbereitung auf die geplante Operation, Assessment und Prähabilitation, aber auch die Machbarkeit und Akzeptanz neuer perioperativer altersmedizinischer Behandlungspfade innerhalb des Krankenhauses. Schwerpunkte unserer Forschung sind

• Entwicklung von Konzepten zur Prähabilitation
• Evaluation von Screening-Instrumente zur präoperativen Identifikation von Risikopatienten
• Entwicklung eines praktikablen präoperativen gerontoanästhesiologischen Assessments
• Veränderungen der Kognition älterer Patienten im perioperativen Verlauf
• Präventionsstrategien zur Vermeidung von postoperativer kognitiver Dysfunktion und Delir
• Optimierung der Schnittstellen-Kommunikation zwischen ambulantem und stationärem Sektor in der Versorgung operativer Patienten

Endpunkte unserer Studien sind u.a.:

• Kognitive Leistungsfähigkeit
• Funktioneller Status / instrumentelle Fähigkeiten des tägl. Lebens
• Delir und postoperative Komplikationen
• Gesundheitsbezogene Lebensqualität

Wir sind Mitglied im Center for Health Care Reseach des UKE (CHCR) und im HAM-NET (Hamburger Netzwerk für Versorgungsforschung). Unsere Arbeit wird durch die Johanna und Fritz Buch Gedächtnis-Stiftung gefördert.

Das medizinische Wissen sowie die Bedürfnisse unserer Patienten unterliegen einem ständigen Wandel. Die Erkenntnisse des medizinischen Fortschritts müssen für die studentische Lehre hinsichtlich ihrer klinischen Relevanz bewertet und entsprechend ihrer Bedeutung in das Studium integriert werden.
Hierbei steht nicht alleine der Wissenstransfer im Vordergrund, sondern die Vermittlung der vielfältigen Aufgaben des ärztlichen Berufes, wie sie im sogenannten collaborative curriculum für den medizinischen Experten formuliert sind (Abbildung oben). Die Integration neuer Lehrinhalte sowie die Implementierung neuer Lehrkonzepte werden von unserer Arbeitsgruppe wissenschaftlich begleitet.

Wir werden gefördert durch u.a. die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die Else Kröner-Fresenius-Stiftung, Dr. August Wolff Arzeimittel und Johanna und Fritz Buch Gedächtnis-Stiftung.

Respiratorische und kardiale Komplikationen gehören zu den häufigsten perioperativen Todesursachen. Die präoperative Risikoevaluation sowie die Diagnostik und Therapie perioperativer Komplikationen erfordern einen interdisziplinären Ansatz. Unsere Arbeitsgruppe befasst sich mit der Entwicklung pragmatischer klinischer Konzepte zur präoperativen pulmonalen Risikostratifizierung von Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD).

In einer prospektiven Studie wurde die diagnostische Wertigkeit klinisch-anamnestischer Tests sowie einfacher Belastungs- und Lungenfunktionstests vergleichend untersucht (PredicT trial, NCT02566343). Zudem beschäftigt sich unsere Arbeitsgruppe mit evidenzbasierten prä- und intraoperativen anästhesiologischen Strategien zur Verbesserung der Patientensicherheit bei kardiovaskulären Risikopatienten.

Dr. med.

Julia Nicklas

Assistenzärztin

Zentrum für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie

Telefon +49 (0) 40 7410 - 0

E-Mail ju.wagner@uke.de

Die Sepsis ist eine komplexe Reaktion des Immunsystems auf eine Infektion und ist die Haupttodesursache auf Intensivstationen. Die Inzidenz steigt auch heute noch weiter und die Mortalität bleibt sehr hoch.

In der Sepsis kommt es zu einem Systemic Inflammatory Response Syndrome (SIRS) mit der Ausschüttung zahlreicher pro-inflammatorischer Zytokine. Diese Entzündungsreaktion wird gegenreguliert und es folgt eine hypo-inflammatorische Phase, die auch als Compensatory Anti-Inflammatory Response Syndrome (CARS) bezeichnet wird (1). Das CARS führt zur Immunparalyse und ist charakterisiert durch gestörte Abwehrmechanismen und Funktionsstörungen der Lymphozyten (2). Patienten im Zustand der Immunparalyse sind anfälliger gegenüber einer Sekundärinfektion sowie der Entwicklung weiterer Organschäden (3).

Durch das Sphingolipid, Sphingosin-1-Phosphat (S1P), können zwei wesentliche Pathomechanismen der Sepsis beeinflusst werden (4).

1. Eine Permeabilitätsstörung des Endothels mit Austritt von Flüssigkeit in das umliegende Gewebe (Ödem) kann durch S1P maßgeblich beeinflusst werden. Dabei bindet S1P an fünf G-Protein-gekoppelte Rezeptoren S1PR1-5. Im Gefäßsystem sind davon drei Rezeptoren exprimiert: S1PR1, S1PR2 und S1PR3. Der S1PR1 aktiviert Gi und nachfolgend das kleine G-Protein Rac. Dabei verstärkt das kleine G-Protein Rac die Endothelbarriere über die Formation von Stressfasern (5).

2. Der S1PR1 ist weiterhin für den Austritt von T- und B-Zellen aus lymphatischen Organen notwendig, womit die Zellen S1P „erkennen“ und einem Gradienten aus den Lymphorganen heraus folgen, da die S1P Konzentration im Blut höher ist als in den Lymphorganen. Eine Veränderung der S1P Konzentration im peripheren Blut könnte darüber möglicherweise eine septische Lymphopenie miterklären.

Unsere Arbeitsgruppe konnte nun erstmals nachweisen, dass die S1P Konzentration in der Sepsis absinkt (6). Wie dies genau reguliert wird ist Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe.

Referenzen:
1. Hotchkiss RS, Karl IE. The pathophysiology and treatment of sepsis. The New England journal of medicine 2003;348(2):138-150.
2. Giamarellos-Bourboulis EJ. What is the pathophysiology of the septic host upon admission? International journal of antimicrobial agents 2010;36 Suppl 2:S2-5.
3. Adib-Conquy M, Cavaillon JM. Compensatory anti-inflammatory response syndrome. Thrombosis and haemostasis 2009;101(1):36-47.
4. Graler MH. The role of sphingosine 1-phosphate in immunity and sepsis. American journal of clinical and experimental immunology 2012;1(2):90-100.
5. Lee MJ, Thangada S, Claffey KP, et al. Vascular endothelial cell adherens junction assembly and morphogenesis induced by sphingosine-1-phosphate. Cell 1999;99(3):301-312.
6. Winkler MS, Nierhaus A, Holzmann M, Mudersbach E, Bauer A, Robbe L, Zahrte C, Geffken M, Peine S, Schwedhelm S, Daum G, Kluge S, Zoellner C. Decreased serum concentrations of sphingosine-1-phosphate in sepsis. Critical Care. (2015) 19:372.

Dr. med.

Martin Sebastian Winkler

Zentrum für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie

Telefon: +49 (0) 40 7410 - 0
E-Mail-Adresse: m.winkler@uke.de