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Grazer Experten untersuchen molekulare Grundlagen
Graz (universität) - Sepsis ist eine lebensbedrohliche Entzündungsreaktion des Organismus und
kann zum totalen Organversagen führen. Infektionen durch Bakterien, Viren, Pilze oder Parasiten können
diese Infektion auslösen, die mit einer hohen Sterblichkeitsrate einhergeht. Susanne Scherübel forscht
in ihrem vom FWF durch ein Hertha Firnberg Stipendium geförderten Projekt an der Med Uni Graz dazu, welche
molekularen Mechanismen dazu beitragen, dass es unter septischen Bedingungen zu einer Reduktion der Variabilität
der Herzrate kommt.
Sepsis: Monitoring der Herzratenvariabilität als Prognosetool
Die Sepsis ist eine schwere Komplikation von Infektionserkrankungen und stellt eine lebensbedrohliche Situation
für den Organismus dar. Besonders in der Intensivmedizin besteht die Gefahr, dass Patientinnen und Patienten
durch invasive, lebenserhaltende Maßnahmen mit multiresistenten Keimen in Berührung kommen. Auch bei
maximaler Therapie verstirbt im Durchschnitt ein Drittel der Betroffenen. Der frühestmögliche Therapiebeginn
ist daher entscheidend für den Therapieerfolg. „In den vergangenen Jahren wurde das Monitoring der Herzratenvariabilität
(HRV) – die zeitliche Variabilität zwischen Herzschlägen – als prognostischer Marker vorgeschlagen, um
septische Vorgänge rasch zu detektieren und therapieren zu können. „Denn im septischen Zustand ist die
Herzratenvariabilität stark eingeschränkt“, berichtet Mag.a Dr.in Susanne Scherübel vom Gottfried
Schatz Forschungszentrum der Medizinischen Universität Graz. In ihrem Forschungsprojekt „Untersuchung molekularer
Mechanismen der reduzierten Herzratenvariabilität in Sepsis“ beschäftigt sie sich mit den molekularen
Mechanismen, die der reduzierten Herzratenvariabilität bei Sepsis zu Grunde liegen, um so die Etablierung
der HRV als Prognosemarker bei Sepsis voranzutreiben. Das Projekt wird vom FWF im Rahmen eines Herta Firnberg Stipendiums
gefördert.
Molekulare Mechanismen noch weitgehend unbekannt
„Bisher sind die molekularen Mechanismen, welche die Reduktion der HRV bedingen, weitgehend unbekannt“, beschreibt
Susanne Scherübel den aktuellen Stand der Forschung. Daher wird intensiv an der Entschlüsselung dieses
Phänomens geforscht. Der Herzschlag des Menschen wird durch einen Impuls des Sinusknoten, dem primären
Schrittmacherzentrum des Herzens generiert, durch das autonome Nervensystem moduliert und dadurch den momentanen
Erfordernissen des Organismus angepasst. „Ein gewisser Anteil der HRV wird durch zelluläre Vorgänge im
Sinusknoten selbst bedingt und ist somit intrinsischer Natur“, so die Wissenschafterin. „Dies legt die Vermutung
nahe“, so Susanne Scherübel, „dass die HRV-Reduktion während einer Sepsis zu einem gewissen Grad durch
Veränderungen im Schrittmacherprozess bedingt sein könnte, oder bzw. und von einer veränderten Empfindlichkeit
der Sinusknotenzellen gegenüber Impulsen des autonomen Nervensystems ausgelöst wird.“
Klinische Etablierung der HRV-Reduktion als Vision der ForscherInnen
Mit ihren Kollegen Brigitte Pelzmann, Klaus Zorn-Pauly und Helmut Ahammer sowie weiteren nationalen und internationalen
KooperationspartnerInnen will Susanne Scherübel untersuchen, inwieweit der Schrittmacherprozess im Herzen
durch septische Vorgänge beeinflusst wird und somit zur Senkung der HRV beiträgt. „Im Mausmodell isolieren
wir für unsere Untersuchung Schrittmachergewebe und -zellen, die unter septischen Bedingungen untersucht werden.
Dabei kommen experimentelle wie elektrophysiologische, molekularbiologische und Imaging Methoden zum Einsatz, aber
auch mathematische Methoden zur Auswertung der Variabilität“, beschreibt Susanne Scherübel. Durch die
Abklärung der grundlegenden molekularen Mechanismen erhoffen sich die WissenschafterInnen, die klinische Applikation
der HRV-Reduktion als prognostischen Marker auf Ebene des sinoatrialen Schrittmacherprozesses zu verstehen. „Somit
soll die klinische Implementierung dieses prognostischen Markers weiterentwickelt und vorangetrieben werden“, blickt
Susanne Scherübel in die Zukunft.
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