Prof. Dr. Christian Bode
Immunopathogenesis and organ dysfunction
Molekulare und zelluläre Pathomechanismen der Immunantwort im Kontext von Entzündungskrankheiten wie dem Systemic Inflammatory Response Syndrome (SIRS), der Sepsis oder dem ARDS sind zentrale Fragen unserer wissenschaftlichen Arbeit. In einem translationalen Ansatz untersuchen wir die Regulation der angeborenen Immunantwort nach der Erkennung von Gefahren und pathogen-assoziierten molekularen Mustern (DAMPs und PAMPs) und die Hemmung der aktivierten Signalwege. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf dem Verständnis der individuellen Immunreaktion, um Organversagen im Rahmen der heterogenen Syndrome wie ARDS personalisiert behandeln zu können. Wir haben kürzlich in einem revers-translationalen Ansatz gezeigt, dass Patienten mit direktem (pulmonalem) ARDS wesentlich höhere Konzentrationen der von Inflammasomen abgeleiteten Zytokine IL-1β und IL-18 in ihrer Lunge aufweisen als solche mit indirektem (nicht-pulmonalem) ARDS. Bei experimentellen akuten Lungenverletzungen verringerte Tetracyclin die Lungenverletzungen und die Lungenentzündung signifikant, indem es selektiv die Caspase-1-abhängige IL-1β- und IL-18-Produktion hemmte, was zu einem verbesserten Überleben führte. Schließlich konnten wir zeigen, dass Tetracyclin auch die Produktion von IL-1β und IL-18 durch alveoläre Leukozyten von Patienten mit direktem ARDS reduziert. (Am J Respir Crit Care Med 2021; 204(1):53-63). Außerdem interessiert uns, wie der Stoffwechsel die Immunantwort des Wirts bei ARDS beeinflusst. In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt konnten wir zusammen mit Prof. C. Wilhelm (Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie) zeigen, dass Patienten mit SARS-CoV-2-, nicht aber mit Influenza-induziertem ARDS eine gestörte Produktion von Ketonkörpern (BHB) aufweisen. BHB fördert das Überleben und die Produktion von Interferon-g aus CD4+ T-Zellen. Wir haben herausgefunden, dass BHB eine alternative Kohlenstoffquelle für die oxidative Phosphorylierung (OXPHOS) und die Produktion von bioenergetischen Aminosäuren und Glutathion darstellt, was für die Aufrechterhaltung des Redox-Gleichgewichts wichtig ist. T-Zellen von Patienten mit COVID-19 ARDS waren erschöpft und auf Glykolyse ausgerichtet, können aber durch BHB metabolisch umprogrammiert werden, um OXPHOS zu betreiben, was ihre Funktionalität erhöht. Schließlich haben wir festgestellt, dass eine ketogene Diät (KD) die Lungenfibrose reduziert, ein Merkmal, das bei COVID-19 ARDS besonders ausgeprägt ist, und dass die Verabreichung von BHB als Ketonester-Getränk die Sterblichkeit von SARS-CoV-2-infizierten Mäusen verringert (Nature 2022, 609(7928):801-807). Klinische Forschung Ein wichtiger klinischer Forschungsschwerpunkt ist die Blutreinigung bei septischem Schock. In einer prospektiven bizentrischen RCT mit der Medizinischen Hochschule Hannover (Prof. S. David und PD K. Stahl) konnten wir zeigen, dass ein früher therapeutischer Plasmaaustausch (TPE) die Hämodynamik bei Patienten mit schwerem septischem Schock verbessert (Intensive Care Med. 2021; 47, 352-354). Die aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Auswirkungen der TPE auf die Entzündungsreaktion bei Patienten mit verschiedenen Entzündungszuständen. Außerdem möchten wir die altersbedingten Veränderungen des Immunsystems und seinen Beitrag zur postoperativen Morbidität und Mortalität bei älteren Menschen verstehen. Daher führen wir derzeit mit einem interdisziplinären Konsortium (POPIMAGE-Studiengruppe) eine Pilotstudie durch, um das Immunsystem bei älteren Menschen zu untersuchen, die sich einer größeren Operation unterziehen. Die Teilnehmer werden auf akute und langfristige Ergebnisse hin untersucht, einschließlich der Gesamtmortalität sowie der körperlichen und kognitiven Funktionen. Zur Beurteilung der individuellen Immunbiografie werden die Teilnehmer durch Entzündungsbiomarker in Kombination mit Immunphänotypisierung, funktionellen Assays und (epi-)genomischen Analysen vor und nach der Operation charakterisiert.
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