Entfernung von Zytokinen mit cytoSorbenTs nach einer Entzündungsreaktion während einer Herzoperation (ROCKSTAR)

Im Rahmen der Herzchirurgie kommen mechanische Herz-Kreislauf-Unterstützungsverfahren zum Einsatz. Dabei werden Herz-Lungen-Maschinen (HLM) und miniaturisierte Systeme wie ECMO (extrakorporale Membranoxygenierung) eingesetzt, um die Herz- und/oder Lungenfunktion zu ersetzen. Der Kontakt mit nicht physiologischen künstlichen Oberflächen kann ein generalisiertes „steriles“ Entzündungssyndrom namens SIRS (Systemic Inflammatory Response Syndrome) auslösen. Bei SIRS kommt es aufgrund der Komplementaktivierung zur Freisetzung proinflammatorischer Zytokine. Diese massiv freigesetzten, vielfältigen Zytokine beeinflussen maßgeblich die Aktivierung und Freisetzung endothelialer Vorläuferzellen (EPCs) aus dem Knochenmark während der extrakorporalen Zirkulation (ECC) und deren langfristige Funktionalität.

Mit Hilfe eines Zytokinadsorbers (CytoSorb®) können die lebensbedrohlichen Komplikationen des sogenannten Zytokinsturms möglicherweise vermieden und der Stabilisierungsprozess nach der hyperinflammatorischen Phase gefördert werden. Unklar ist jedoch die quantitative und qualitative Veränderung des Zytokin-Expressionsmusters durch den Einsatz des Zytokin-Adsorbers und dessen Einfluss auf die Freisetzung von EPCs sowie auf den klinischen Verlauf der Patienten. Obwohl sich eine Therapieverlängerung mit Zytokinadsorber positiv auf die Senkung der Zytokinspiegel im Blut auswirkt, wurde die Zytokinentfernung nicht in direktem Zusammenhang mit EPCs untersucht.

Diese Wechselwirkungen sollen im Rahmen des beantragten Projektes untersucht werden.

Bei diesem Projekt handelt es sich um eine Pilotstudie mit translationalwissenschaftlichem Hintergrund zur Klärung des Zusammenhangs zwischen CD34-positiven endothelialen Vorläuferzellen und der Zytokinfreisetzung im Rahmen von ECCs unter Verwendung von Zytokinadsorbern. Frühere Studien haben einen positiven Zusammenhang zwischen erhöhten Zytokinspiegeln und der Anzahl zirkulierender endothelialer Vorläuferzellen gezeigt. Bisher wurde nicht untersucht, wie sich diese Korrelation bzw. Assoziation durch den Einsatz von Zytokinadsorbern verändert. Aufgrund der Spezifität der gezielten Zytokinentfernung könnten die hier gewonnenen Erkenntnisse daher wesentliche Erkenntnisse in der klinischen Grundlagenforschung liefern, die auf klinische Fragestellungen und Entscheidungsprozesse in der Zukunft angewendet werden könnten. Aufgrund der immer wichtigeren Rolle extrakorporaler Kreislaufunterstützungssysteme werden detaillierte Kenntnisse über den Zusammenhang zwischen systemischer Entzündung und endothelialer Vorläuferzellaktivierung während ihres Einsatzes in Zukunft immer wichtiger.

Im aktuellen Projekt soll untersucht werden, ob bei der Anwendung des Zytokinadsorbers (CytoSorb®) weiterhin ein Zusammenhang zwischen der Entzündungsreaktion während und nach Herzoperationen und der Anzahl der Stammzellen (EPCs) besteht und ob und wie der Adsorber die Funktionalität beeinflussen kann , Migrationskapazität und Differenzierung von Stammzellen. Wir gehen davon aus, dass unter diesen Bedingungen kein direkter Zusammenhang von EPCs mit Entzündungen besteht, sodass eine von uns klinisch beobachtete Modulation des SIRS (Systemic Inflammatory Response Syndrome) ausbleiben könnte. Darüber hinaus werden wir untersuchen, ob ein Zusammenhang zwischen der Anzahl zirkulierender endothelialer Vorläuferzellen (CD 34+-Zellen) und der Konzentration von Zytokinen beobachtet werden kann, um eine prädiktive Aussage über die klinische Ausprägung von Entzündungen zu treffen.

Langfristiges Ziel ist es, Patienten mit hohem Risiko für klinische Entzündungssymptome nach Anwendung des EPC zu identifizieren und auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse eine prädiktive Aussage auf Basis des Konzentrationsmusters des EPC zu treffen.

Diese prospektive Studie soll Aufschluss darüber geben, ob und zu welchem ​​Zeitpunkt eine perioperative Hyperinflammation zuverlässig vorhergesagt werden kann und ob die Etablierung eines spezifischen Zytokinadsorbers einen positiven Einfluss auf die Anzahl der EPCs und damit auf kurz- und mittelfristige Erkrankungen haben könnte. langfristiges Überleben.