Von Nerv zu Nerv – Das Borna Disease Virus 1 und die Immunantwort im peripheren Nervensystem (NERVOUS)

Die humane Bornavirus-Enzephalitis, verursacht durch das Borna disease virus 1 (BoDV-1), ist eine seltene, aber fast immer tödlich verlaufende Erkrankung. Seit der Erstbeschreibung bei Menschen im Jahr 2016 sind Deutschlandweit lediglich etwa 50 Fälle bekannt. Obwohl die zugrunde liegenden Pathomechanismen, vor allem Ausbreitung im peripheren Nervensystem (PNS) betreffend, bisher unzureichend erforscht sind, bietet diese Erkrankung ein hohes Potenzial als Modellerkrankung für Infektionen durch neurotrope Viren.

Dieses Forschungsprojekt zielt darauf ab, die Virusausbreitung im PNS sowie die begleitenden immunologischen Prozesse systematisch zu charakterisieren. Die ersten Untersuchungen am autoptischen Material von 4 Patienten zeigten immunhistochemisch den Nachweis von BoDV-1 in kleinsten peripheren Nerven verschiedener Organe (z. B. Schilddrüse, Pankreas, Herz). Dabei war das Virus stets auf Nervenstrukturen begrenzt und zeigte keinen Befall des Organparenchyms.

Durch Transkriptomanalysen und immunologische Profilierungen sollen die Mechanismen der Virusverbreitung und die immunologischen Reaktionen im PNS untersucht werden. Die Ergebnisse werden nicht nur neue Erkenntnisse zur Pathogenese der Bornavirus-Enzephalitis liefern, sondern auch mögliche weitere klinische Manifestationen von BoDV-1-Infektion sowie grundlegende Mechanismen der Infektion durch neurotrope Viren aufklären.

Dieses Projekt wird durch die Sektion Neuropathologie am Institut für Pathologie und molekulare Diagnostik durchgeführt. In weiterer Perspektive soll es als Grundlage für weitere Forschungsprojekte und Zusammenarbeit u. a. im Rahmen von ZooBoFo (Zoonotic Bornavirus Focalpoint Bavaria, ein vom Bayerischen Staatsministerium für Gesundheit, Pflege und Prävention geförderter Verbund) dienen.

Predict to Prevent early mortality and reinfarction after Myocardial Infarction leveraging AI

Herzinfarkt (MI) ist weltweit eine Hauptursache für Morbidität und Mortalität. Trotz fortschrittlicher Behandlungsmethoden bleiben das Risiko für Mortalität und Re-Infarkt nach einem MI hoch. Es gibt daher einen dringenden Bedarf an effektiven Risikostratifikationsmethoden, um Hochrisikopatienten für gezielte Interventionen zu identifizieren. Große Kohortenstudien bieten wertvolle Einblicke in die Merkmale dieser Hochrisikopopulation an und eröffnen neue Wege für eine verbesserte Patientenversorgung.

Das Augsburger Herzinfarktregister, das ab 1984 aufgebaut wurde, bietet umfassende regionale Daten zu Herzinfarkten, einschließlich Begleiterkrankungen, Symptomen, Therapien, Medikamenten und Mortalität an. Künstliche Intelligenz (KI) heröffnet für das Gesundheitswesen neue Möglichkeiten. Speziell Algorithmen des maschinelles Lernens können komplexe Datensätze analysieren und versteckte Muster und Prädiktoren identifizieren, die mit traditionellen statistischen Methoden schwierig erkennbar sind. Nachdem solche Muster erlernt wurden, können KI-Modelle Entwicklungen in unbekannten Daten vorhersagen, und so neue Wege für Präzisionsmedizin eröffnen.

Das P2P-MI-AI-Projekt will das Augsburg Herzinfarktregister nutzen, um neuartige Modelle zur Vorhersage der kurzfristigen Mortalität und der Re-Infarkten nach einem MI zu entwickeln. Durch den Einsatz von KI wollen wir die Versorgung und die Behandlung von MI-Patienten verbessern. Mit genauer Vorhersage der kurzfristigen Mortalität, wollen wir effektivere Interventionen bei Hochrisikopatienten ermöglichen und letztlich Morbidität und Mortalität nach einem MI reduzieren.

Individualisierung der maschinellen Beatmung mit Hilfe der elektrischen Impedanztomographie (EIT)

Die Einleitung einer Allgemeinanästhesie und die invasive maschinelle Beatmung führen insbesondere bei adipösen Patienten häufig zu Atelektasen, die die arterielle Oxygenierung stark beeinträchtigen und zu postoperativen Komplikationen beitragen können. Die intraoperative Atelektasenbildung kann jedoch durch die Anwendung individualisierter Beatmungseinstellungen nachweislich reduziert werden. Die derzeitigen Methoden zur Optimierung der intraoperativen Beatmung mittels EIT erfordern allerdings komplexe Protokolle, die in der klinischen Routine nicht durchführbar sind und damit einer breiteren klinische Anwendung entgegenstehen. Dieses Projekt zielt darauf ab, die intraoperative maschinelle Beatmung zu verbessern, indem eine neuartige Methode zur Bestimmung des optimalen, individuellen positiven endexpiratorischen Drucks (PEEP) mit Hilfe der elektrischen Impedanztomographie (EIT) entwickelt wird. Dieses Forschungsprojekt untersucht einen vereinfachten, EIT-basierten Ansatz, der eine schnellere und einfachere Individualisierung der maschinellen Beatmung in der klinischen Praxis durch Analyse eines einzelnen maschinellen Atemhubs ermöglichen soll. Zu den wichtigsten Zielen gehört die Schaffung einer Software für die erweiterte EIT-Datenanalyse, die die Entwicklung von Algorithmen zur Optimierung der maschinellen Beatmung erleichtert. Das Projekt ist in sechs Arbeitspakete gegliedert, die sich auf die Zusammenarbeit zwischen klinischer Forschung und medizinischer Informatik konzentrieren. 

Perceived stress and smoking status among hospital staff in Germany

Tabakkonsum stellt eine der Hauptursachen für vermeidbare Erkrankungen und Todesfälle dar, wobei Rauchen in 85–90% der Lungenkrebsfälle und 80–90% der COPD-Fälle ursächlich ist. Die Rauchprävalenz in Deutschland lag im Jahr 2024 bei 33%, wovon Berufsgruppen mit hoher Stressbelastung besonders betroffen sind. Trotz fundierter Erkenntnisse zu den Zusammenhängen zwischen Stress und Rauchverhalten sowie der Wirksamkeit kombinierter Entwöhnungsansätze fehlen umfassende Daten zum Rauchstatus und Stresserleben sämtlicher Berufsgruppen an deutschen Universitätsklinika. 

Ziel dieses Mixed-Methods-Projekts ist es, das Rauchverhalten und das subjektive Stresserleben aller Mitarbeitenden deutscher Universitätsklinika systematisch zu erfassen und mögliche Barrieren sowie förderliche Faktoren für betriebliche Tabakentwöhnungsmaßnahmen zu identifizieren. Hierzu wird eine anonyme quantitative Befragung durchgeführt, ergänzt durch qualitative Interviews mit Mitarbeitenden des betrieblichen Gesundheitsmanagements. Der Fokus liegt auf der Analyse bestehender Entwöhnungsangebote, Erfahrungen und Herausforderungen bei deren Implementierung sowie berufsgruppenspezifischen und regionalen Unterschieden.

Die Ergebnisse sollen nicht nur ein umfassendes Bild der Rauchprävalenz und Stressbelastung liefern, sondern auch zur Entwicklung evidenzbasierter, zielgruppenspezifischer Strategien zur Förderung der Tabakentwöhnung beitragen. Die geplante Arbeit adressiert eine wesentliche Forschungslücke und liefert praxisrelevante Erkenntnisse, die langfristig zur Gesundheitsförderung und Reduktion rauchbedingter Erkrankungen im Gesundheitssektor beitragen könnten.

Spatial transcriptomic characterisation of the tumour microenvironment in SMARCB1-deficient paediatric entities

Marlena Mucha, PhD

Epithelioid Sarcoma (EpS) is an aggressive soft tissue sarcoma that arises in the trunk and pelvic area (“proximal” subtype) or in the extremities (“distal” subtype) of adolescents and young adults. Early detection and surgical resection significantly increase survival; however, the overall 5-year survival rate varies between 25 to 92%, owing to the rarity of the disease as well as its potential intertumoural and intratumoural heterogeneity. Extracranial malignant rhabdoid tumours (eMRTs) are also a challenging entity, occurring primarily in young children (under the age of three) in almost any anatomical location outside of the CNS. Importantly, EpS and eMRTs are often difficult to differentiate by histopathology, as both are characterised by the lack of SMARCB1, used as a negative marker as a standard practice in the clinic. However, EpS are refractory to chemotherapy while other SMARCB1 deficient cancers may respond well – thus finding surrogate parameters to distinguish these entities is an important goal to facilitate decision making in the clinic. Overall, the in-depth characterization of the transcriptomic landscape of the tumour microenvironment of EpS and its comparison with eMRT are lacking.
Using advanced spatial transcriptomics techniques, we aim to characterise and compare the transcriptomic landscape of EpS and eMRTs originating from the same anatomical locations, to discover potential biomarkers specific for each disease. Additionally, we wish to identify the differences in the tumour microenvironment compositions to assess whether they could impact the neighbouring tumour cells. 

Beteiligung von Bürger:innen an Palliativforschung: Analyse bestehender Strukturen und Entwicklung eines Partizipationsmodells mit Evaluationskonzept

Hintergrund

Die Beteiligung von Bürger:innen an Forschungsprojekten gewinnt national und international an Bedeutung. Durch die Beteiligung sollen die gesellschaftliche Relevanz und Akzeptanz von Forschung gefördert und die Qualität verbessert werden. Insbesondere in der Palliativforschung, die sich mit sensiblen und komplexen Themen beschäftigt, können Bürger:innen wertvolles Erfahrungswissen einbringen. Derzeit fehlen jedoch nationale Strukturen sowie Methoden zur Evaluation. Ziel der Studie ist die Entwicklung eines empirisch und theoretisch fundierten Partizipationsmodells mit Evaluationskonzept für Versorgungsforschung mit palliativmedizinischem Bezug in Deutschland.

Methodik

Zunächst werden bestehende Partizipationsmodelle in Deutschland und Evaluationskonzepte international in der palliativmedizinischen Versorgungsforschung mittels qualitativer Interviews sowie systematischer Literaturrecherche identifiziert und analysiert. Anschließend wird ein empirisch und theoretisch fundiertes Partizipationsmodell mit Evaluationskonzept entwickelt, das am Lehrstuhl für Palliativmedizin des Universitätsklinikums Augsburg pilotiert wird. Die Ergebnisse werden in einem iterativen Prozess mit Bürger:innen diskutiert und optimiert.

Erwartete Ergebnisse

Durch das Projekt soll ein Überblick über bestehende Partizipationsstrukturen und Evaluationsansätze in der Palliativforschung geschaffen werden. Es wird erwartet, dass am Ende des Projekts theoretisch und empirisch fundierte Strukturen aufgebaut sind, die die Partizipation von Bürger:innen ermöglichen. Das entwickelte Partizipationsmodell soll zudem als Vorlage für andere Einrichtungen des Universitätsklinikums Augsburg sowie für andere Einrichtungen der palliativmedizinischen Versorgungsforschung dienen.

Diskussion

Die Ergebnisse des Projekts können dazu beitragen, die Partizipation von Bürger:innen in der Palliativforschung systematisch zu fördern und strukturell zu verankern. Langfristig soll dies die Qualität und Relevanz der Forschung steigern sowie die gesellschaftliche Wahrnehmung und das Vertrauen in die Wissenschaft stärken.

iNeoMo

The project iNeoMo focuses on enhancing developmental care for preterm infants through innovative monitoring technologies and personalized care strategies. Within the scope of the project, a video-based monitoring system is conceptualized and tested to improve diagnostic precision and enhance the comfort of neonates.

To achieve this, iNeoMo aims to explore the integration of unobtrusive camera systems within incubators for continuous observation of neonates. The project investigates methods to assess the infant’s condition without physical contact, including the development and validation of algorithms for monitoring physiological parameters, analysing movements, detecting arousal states and supporting clinical workflows, such as timing medical rounds and interventions based on observed physical activity patterns.

The insights gained from iNeoMo are intended to provide healthcare professionals with tools to better tailor interventions and adapt developmental care to the specific needs of each preterm infant. This initiative emphasizes improving care conditions and monitoring practices in neonatal settings. While the project primarily focuses on the feasibility and short-term benefits of the monitoring approach, it also establishes a foundation for future research into neonatal care, including long-term outcomes related to well-being and neurological development.

STABLE-HEART – Deciphering the Journey from Stable Chronic Coronary Syndrome to Myocardial Infarction

Dr. Conor Bloxham

I. Medizinische Klink, Kardiologie 

Im Rahmen des STABLE-HEART-Projekts soll untersucht werden, warum einige Patienten mit stabilem chronischen Koronarsyndrom (CCS) einen Myokardinfarkt (MI) erleiden. Trotz der Fortschritte bei der Behandlung von CCS ist der Übergang zum Myokardinfarkt bei einigen Patienten nach wie vor schlecht verstanden, was auf die Notwendigkeit weiterer Forschung hinweist. Unsere Studie untersucht die Rolle von Thrombozyten-Leukozyten-Aggregaten (PLAs) bei der Förderung von Entzündung, Thrombose und Plaque-Destabilisierung, die zu dieser Progression beitragen. Durch den Einsatz fortschrittlicher Techniken wie CyTOF und Transkriptomik werden wir die molekularen Interaktionen zwischen Thrombozyten, Leukozyten und PLAs auf Einzelzellebene charakterisieren. Die Studie wird PLA-Subtypen und damit verbundene Signalwege analysieren, um Biomarker und molekulare Signaturen zu identifizieren, die mit Hochrisikopatienten in Verbindung stehen. Durch die Charakterisierung der durch PLAs vermittelten thrombo-entzündlichen Interaktionen zielt das Projekt darauf ab, präzisionsmedizinische Ansätze voranzutreiben, einschließlich neuer Ziele für antithrombotische Therapien, um das Fortschreiten von CCS zu MI abzumildern. Diese Pilotstudie dient als Grundlage für die Forschung in größerem Maßstab und für innovative therapeutische Strategien zur Verringerung der Belastung durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

The STABLE-HEART project aims to investigate why some patients with stable chronic coronary syndrome (CCS) progress to myocardial infarction (MI). Despite advances in CCS management, the transition to MI in some patients remains poorly understood, pointing to an unmet clinical need. Our study explores the role of platelet-leukocyte aggregates (PLAs) in promoting inflammation, thrombosis, and plaque destabilisation, which contribute to this progression. Leveraging advanced techniques like CyTOF and transcriptomics, we will characterise the molecular interactions between platelets, leukocytes, and PLAs at the single-cell level. The study will dissect PLA subtypes and associated signalling pathways to identify biomarkers and molecular signatures linked to high-risk patients. By characterising the thrombo-inflammatory interactions mediated by PLAs, the project aims to advance precision medicine approaches, including novel targets for antithrombotic therapies, to mitigate progression from CCS to MI. This pilot study is positioned as a foundation for larger-scale research and innovative therapeutic strategies to reduce the burden of cardiovascular disease. 

Spatiale transkriptomische Charakterisierung der Tumormikroumgebung in SMARCB1-defizienten pädiatrischen Entitäten

Marlena Mucha, PhD

Das epithelioide Sarkom (EpS) ist ein aggressives Weichteilsarkom, das bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen im Rumpf- und Beckenbereich („proximaler“ Subtyp) oder in den Extremitäten („distaler“ Subtyp) auftritt. Eine frühzeitige Diagnose und chirurgische Resektion können die Überlebensrate deutlich erhöhen; dennoch schwankt die 5-Jahres-Gesamtüberlebensrate aufgrund der Seltenheit der Erkrankung sowie ihrer potenziellen inter- und intratumoralen Heterogenität stark und liegt zwischen 25 % und 92 %. Extrakranielle maligne rhabdoide Tumoren (eMRTs) stellen ebenfalls eine große Herausforderung dar und treten hauptsächlich bei Kleinkindern unter drei Jahren in fast allen anatomischen Regionen außerhalb des zentralen Nervensystems (ZNS) auf. Auffällig ist, dass EpS und eMRTs histopathologisch häufig nur schwer zu unterscheiden sind, da beide durch das Fehlen von SMARCB1 gekennzeichnet sind, welches in der klinischen Diagnostik standardmäßig als negativer Marker verwendet wird. Während das EpS weitgehend refraktär gegenüber einer Chemotherapie ist, können andere SMARCB1-defiziente Krebsarten möglicherweise gut ansprechen. Aus diesem Grund ist die Suche nach alternativen Parametern zur Unterscheidung dieser Entitäten ein wichtiges Ziel, um die klinische Entscheidungsfindung zu erleichtern. Derzeit mangelt es an einer umfassenden transkriptomischen Charakterisierung der Tumormikroumgebung von EpS sowie an einem Vergleich mit eMRT.

Mit Hilfe fortschrittlicher Techniken der spatialen Transkriptomik wollen wir die transkriptomische Landschaft von EpS und eMRTs, die aus denselben anatomischen Regionen stammen, charakterisieren und vergleichen, um potenzielle Biomarker zu finden, die für die jeweilige Entität spezifisch sind. Darüber hinaus wollen wir die Unterschiede in der Zusammensetzung der Tumormikroumgebung identifizieren, um zu beurteilen, ob diese die benachbarten Tumorzellen beeinflussen könnten.

Spatial transcriptomic characterisation of the tumour microenvironment in SMARCB1-deficient paediatric entities.

Epithelioid Sarcoma (EpS) is an aggressive soft tissue sarcoma that arises in the trunk and pelvic area (“proximal” subtype) or in the extremities (“distal” subtype) of adolescents and young adults. Early detection and surgical resection significantly increase survival; however, the overall 5-year survival rate varies between 25 to 92%, owing to the rarity of the disease as well as its potential intertumoural and intratumoural heterogeneity. Extracranial malignant rhabdoid tumours (eMRTs) are also a challenging entity, occurring primarily in young children (under the age of three) in almost any anatomical location outside of the CNS. Importantly, EpS and eMRTs are often difficult to differentiate by histopathology, as both are characterised by the lack of SMARCB1, used as a negative marker as a standard practice in the clinic. However, EpS are refractory to chemotherapy while other SMARCB1 deficient cancers may respond well – thus finding surrogate parameters to distinguish these entities is an important goal to facilitate decision making in the clinic. Overall, the in-depth characterization of the transcriptomic landscape of the tumour microenvironment of EpS and its comparison with eMRT are lacking.

Using advanced spatial transcriptomics techniques, we aim to characterise and compare the transcriptomic landscape of EpS and eMRTs originating from the same anatomical locations, to discover potential biomarkers specific for each disease. Additionally, we wish to identify the differences in the tumour microenvironment compositions to assess whether they could impact the neighbouring tumour cells. 

CLARITY Study - Cardiovascular Platelet-Leukocyte Aggregate Research 
Targeting Therapeutic Insights 

Clinician Scientist Programme – Dr. med. Stephanie Kühne 

Platelets play a significant role in coronary artery disease (CAD), making antiplatelet therapy a key component in managing cardiovascular diseases. However, the limitations of current treatments, including recurrent ischemic events and high platelet reactivity, highlight the need for a deeper understanding of platelet functions beyond clot formation. Recent studies have linked thrombosis and inflammation—previously considered separate entities—revealing that thrombosis is often accompanied by inflammatory responses which involve endothelial activation and proinflammatory cytokines, enhancing the recruitment of platelets and leukocytes. This indicates a tightly coupled mechanism between inflammation and coagulation pathways.

Our project, focusing on the complex biomolecular interactions between platelets and leukocytes in patients with CAD, aims to dissect how specific subpopulations contribute to a prothrombotic environment, potentially increasing the risk of adverse cardiovascular events. We employ advanced techniques such as RNA sequencing and mass cytometry to characterize the expression profiles of platelets and circulating immune cells.

This research is pivotal as platelets, despite being anuclear, are capable of RNA processing and exhibit substantial heterogeneity, influencing their functional roles. By understanding platelet leukocyte aggregate formations and their pathophysiological roles in cardiovascular diseases, this project could identify novel therapeutic targets and biomarkers, paving the way for future clinical studies to enhance treatment strategies.

STROMA-TRACK: Stroma-Analyse zur Identifizierung von Therapiezielen bei der aggressiven Subgruppe SARIFA-positiver gastrointestinaler Karzinome

Gastrointestinale Tumoren, insbesondere der Dickdarm- und der Magenkrebs, tragen erheblich zur weltweiten Krankheitslast bei und sind nicht nur relativ häufige, sondern auch relativ tödliche Tumorerkrankungen. Um hier zielgerichtete Therapien zu ermöglichen, sind Biomarker, die nochmals innerhalb dieser sehr heterogenen Tumorerkrankungen relevante Subgruppen identifizieren, von entscheidender Bedeutung. Wir in Augsburg konnten mit SARIFA (sogenannte Stroma AReaktive InvasionsFrontAreale) einen neuen histopathologischen Biomarker etablieren. SARIFA-positive Tumoren zeichnen sich durch einen direkten Kontakt zwischen Tumoren und Fettzellen an der Invasionsfront aus, sind mit einem schlechteren Überleben, einer aggressiven Tumorbiologie und einem vermutlich auch unterschiedlichen Therapieansprechen assoziiert (siehe Übersichtsartikel von Märkl*, Reitsam* et al in npj Precision Oncology, 2024; https://doi.org/10.1038/s41698-024-00662-2).

Im Vergleich zu anderen gewebebasierten Biomarkern, die entweder nur auf die Beurteilung der Tumorzellen (z.B. Tumorbudding) oder nur auf Komponenten des tumor microenvironment, wie u.a. tumorinfiltrierende Lymphozyten abzielen, steht bei SARIFA die Interaktion zwischen Tumor und Stroma, insbesondere den Adipozyten, im Vordergrund.

Wir konnten nun in unseren Arbeiten unter anderem bereits zeigen, dass SARIFA-positive kolorektale Karzinome an der oberflächlichen Tumorseite einen erhöhten intratumoralen Stroma-Anteil besitzen (Reitsam et al, Translational Oncology, 2024) und sich auf Bulk-RNA-Ebene durch eine stromale Gensignatur auszeichnen (Reitsam et al, Cancer Gene Therapy, 2024)

Basierend auf unseren Vorarbeiten soll nun im Folgenden das Tumorstroma SARIFA-positiver Krebserkrankungen mit hoher räumlicher Auflösung mittels spatialen Transkriptom- und Proteomanalysen genauer charakterisiert werden, um die tumorbiologischen Mechanismen hinter der Entstehung von SARIFA besser zu verstehen und auch mögliche therapeutische Targets zu identifizieren.

ProTect: Entwicklung eines Hitzeaktionsplans für das Universitätsklinikum Augsburg

Dr. Irena Kaspar-Ott

Regionaler Klimawandel und Gesundheit

Der unmittelbarste Ausdruck des Klimawandels zeigt sich durch eine erhöhte Häufigkeit, Intensität und Dauer von Hitzeextremen sowie Hitzebedingungen. Bei der Vermeidung von gesundheitlichen Auswirkungen von Hitzeereignissen kommt den Beteiligten des Gesundheitswesens und Gesundheitsberufen eine zentrale Bedeutung zu, da diese eine direkte Schnittstelle zu den Risikogruppen, insbesondere den älteren und kranken Menschen, darstellen. Maßnahmenpläne zur Vorbereitung auf diese Ereignisse müssen daher insbesondere auch für Krankenhäuser entwickelt werden.

Deshalb wird in diesem intramural geförderten Projekt ein Hitzeaktionsplan für das Universitätsklinikum Augsburg (UKA) erstellt und erprobt. Konkret sollen zunächst im Rahmen einer Messkampagne kontinuierliche Messungen der Innenraumtemperaturen in den Gebäuden des UKA durchgeführt werden. Dabei werden Sensoren in Räumen in verschieden exponierten Gebäudebereichen (z. B. Süd- versus Nordseite, untere, mittlere, obere Stockwerke) und Gebäudeeigenschaften positioniert. Um die derzeitige Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze erfassen zu können, findet eine fragebogengestützte Erhebung statt, wie die Hitzebelastung seitens des Personals und der Patienten subjektiv wahrgenommen wird und welcher Kenntnisstand bezüglich der Auswirkungen von Hitze vorhanden ist. Darüber hinaus wird bei der Klinikumleitung bzw. verantwortlichen Abteilungen und dem medizinischen und pflegerischen Personal abgefragt, ob und welche Maßnahmen bei Hitzeereignissen bereits ergriffen werden, zum Beispiel Anpassung der Belüftung in Räumen, der Trinkmenge der Patienten, oder der Arzneimittelgaben. Eine wesentliche Beteiligung bei den Befragungen und der Kommunikation mit den verantwortlichen Stellen erfolgt durch das Zentrum für Betriebs- und Arbeitsmedizin.

Der auf den gewonnenen Informationen aufbauend entwickelte Hitzeaktionsplan soll nach einer Evaluierungsphase in einer dauerhaften Umsetzung am UKA münden.

„spatiale Charakterisierung Virus-infizierter Zellen in der humanen Bornavirus-Enzephalitis“

Nicola Jungbäck

Pathologie und Molekulare Diagnostik

Das Borna disease virus 1 (BoDV-1) ist bereits seit über einem Jahrhundert in der Veterinärmedizin bekannt, da es insbesondere bei Pferden und Schafen zur sog. Borna’schen Erkrankung führt. Im Jahr 2018 wurde erstmals gezeigt, dass das Virus auch beim Menschen zu einer meist tödlichen Enzephalitis führt.

Bis dato ist nur sehr wenig über die Pathogenese und das Verteilungsmuster der humanen BoDV-1-Infektion bekannt.

Ziel unseres Projekts ist daher die umfassende spatiale Charakterisierung der humanen BoDV-1-Enzephalitis im histomorphologischen Schnitt. Die detaillierte Charakterisierung der Virus-infizierten Zellen soll Rückschlüsse auf die Immunpathogenese sowie die Eintrittspforte der humanen Bornavirus-Enzephalitis liefern.

Für die Charakterisierung Virus-infizierter und nicht-infizierter Zellen soll die GeoMx-Technologie des Herstellers Nanostring Anwendung finden. Der digital spatial profiler ermöglicht eine räumlich aufgelöste digitale Quantifizierung der mRNA in Geweben. Ganze Gewebeschnitte werden von autoptisch gewonnenem Material Verstorbener mit Bornavirus-Enzephalitis über das Leica Biosystem – BOND-III über Multiplex-Immunfluoreszenz gefärbt. Anschließend folgt die immunhistochemische Markierung der BoDV-1-infizierten Zellen. Anhand der gefärbten und digitalisierten Schnittpräparate werden interessante Bereiche (Regions of interest (ROIs)) auf dem visualisierten Gewebe ausgewählt. Durch die GeoMx Anwendung folgt automatisiert die getrennte RNA-Isolation aus den definierten ROIs. Die Expressionsniveaus werden nachfolgend mit der nCounter Technologie (Nanostring) analysiert.

Unterschiede bei Virus-infizierten und nicht-infizierten Zellen sollen hierbei herausgearbeitet werden. Ebenso soll auf die umfassende Charakterisierung der Virus-infizierten Zellen auf pathogenetische Mechanismen, insbesondere auf die Virusausbreitung rückschließen lassen. Das bessere Verständnis der Pathogenese bei der humanen BoDV-1-Erkrankung könnte somit als Modellerkrankung zum Verständnis anderer Infektionen mit neurotropen Viren herangezogen werden.

Environmental Factors and Biomolecular Responses in Acute Myocardial Infarction

PD Dr. med. Dario Bongiovanni

I. Medizinische Klinik, Kardiologie / Umweltmedizin

Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einschließlich des akuten Myokardinfarkts (MI), stellen weltweit ein großes Gesundheitsproblem mit hohen Morbiditäts- und Mortalitätsraten dar. Die dem Myokardinfarkt zugrunde liegenden Ursachen und Mechanismen sind komplex und multifaktoriell und umfassen verschiedene biologische, genetische und Umweltfaktoren. Die klinische Relevanz des Zusammenspiels von Umweltfaktoren, Thrombozytenfunktion und Immunantwort bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit, insbesondere MI, ist jedoch noch unzureichend verstanden. Angesichts der raschen Umweltveränderungen besteht dringender Forschungsbedarf, um die biomolekularen Grundlagen dieser Zusammenhänge zu untersuchen und ihre Bedeutung im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen aufzuklären.
Dieses Projekt befasst sich mit dem komplexen Zusammenspiel von Umweltfaktoren, Thrombozytenfunktion und Immunantwort bei Herzinfarktpatienten. 
Durch den Einsatz modernster Methoden wie Thromboimmunphänotypisierung, Transkriptomanalyse und Zytokinsignaturen zur Untersuchung der zugrundeliegenden biomolekularen Mechanismen soll diese Studie neue Einblicke in die Pathophysiologie des Herzinfarkts liefern und möglicherweise neue therapeutische Ansatzpunkte identifizieren.
Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten könnten erhebliche Auswirkungen auf die Verbesserung der Risikovorhersage, die Entwicklung maßgeschneiderter antithrombotischer Therapien und letztlich auf die Verringerung der Belastung durch Herzinfarkte in einer sich verändernden Umwelt haben.

Cardiovascular disease (CVD), including acute myocardial infarction (MI), is a major global health problem, leading to high rates of morbidity and mortality. The underlying causes and mechanisms of MI are complex and multifactorial, involving various biological, genetic and environmental factors. However, the clinical relevance of the interplay between environmental factors, platelet function, and immune response in patients with coronary artery disease, particularly those with MI, remains poorly understood. Given the current period of rapid environmental change, there is an urgent need for further research to investigate the biomolecular basis of these relationships and to elucidate their implications in the context of cardiovascular disease.
This project addresses the complex interplay between environmental factors, platelet function and the immune response in MI patients. 
Using cutting-edge methods such as thrombo-immune phenotyping, transcriptomic analyses and cytokine signatures to investigate the underlying biomolecular mechanisms, this study aims to provide new insights into the pathophysiology of MI and potentially identify novel therapeutic targets.
The results of this research may have significant implications for improving risk prediction, developing tailored antithrombotic therapies, and ultimately reducing the burden of MI in a changing environment.

Verbesserung der Gesundheitskompetenz von Patienten mit Lungenembolie durch eine Broschüre mit evidenzbasierten Gesundheitsinformationen: eine Machbarkeitsstudie

Dr. Simone Fischer

Lehrstuhl für Epidemiologie

Die Lungenembolie (LE) ist eine häufige Erkrankung und Gesundheitskompetenz ist notwendig, um mit möglichen körperlichen sowie psychischen Beeinträchtigungen gut umzugehen. Mit dem Projekt soll überprüft werden, inwiefern evidenzbasierte Gesundheitsinformationen zur LE in Form einer Broschüre zur Stärkung der LE-spezifischen Gesundheitskompetenz eingesetzt werden können. Patienten mit einer LE wird hierfür eine neu entwickelte Broschüre während ihres Aufenthaltes im UKA zur Verfügung gestellt. Zusätzlich wird eine Erinnerungsnachricht eingesetzt, um die Nutzung der Broschüre im weiteren Verlauf anzuregen. Geplant sind eine Interventionsgruppe und eine Kontrollgruppe mit jeweils 60 Teilnehmern. Ziel ist es, durch die Bereitstellung der Broschüre das Informationsbedürfnis der Patienten zu erfüllen und damit die LE-spezifische Gesundheitskompetenz zu verbessern. Die Gesundheitskompetenz wird mit dem für diesen Zweck neu entwickelten HeLP-Fragebogen erfasst. Des Weiteren soll untersucht werden, ob durch die Broschüre eine Verbesserung von weiteren patientenorientierten und informationsbezogenen Endpunkten (z.B. gesundheitsbezogene Lebensqualität, psychisches Befinden, Kommunikation mit behandelnden Ärzten und Angehörigen) erwartet werden kann. Das Projekt soll als Vorarbeit für eine anschließende größere multizentrische, randomisierte, kontrollierte Studie (RCT) dienen. Ziel dieser Machbarkeitsstudie ist es, Rekrutierungs- und Randomisierungsprozesse zu testen, sowie Informationen über die Bereitschaft zur Studienteilnahme, die Akzeptanz und mögliche Ausgestaltung der Intervention (z.B. Zeitpunkt, Art und Häufigkeit von Erinnerungsnachrichten), die Auswahl von relevanten Endpunkten, die Akzeptanz von Fragebögen und die erwarteten Effektstärken der Intervention in Bezug auf unterschiedliche Endpunkte zu gewinnen.

Analyse der hämodynamischen Biomarker in der Aortopathie Prädiktion mithilfe von FSI‐gestützten Simulationsmodellen

Fabian Hundertmark

Klinik für Herz,- und Thoraxchirurgie

Das thorakale Aortenaneurysma bezeichnet die Dilatation der thorakalen Hauptschlagader über einen Gefäßdurchmesser von 4 cm. Mit zunehmender Diametererweiterung steigt das Risiko für das Auftreten eines akuten Aortensyndroms, welches die Krankheitsentitäten Aortendissektion, intramurales Hämatom und penetrierendes Aortenulkus umfasst, und mit erheblicher Morbidität und Mortalität verbunden ist. Die aktuelle Risikoeinschätzung für ein akutes Aortensyndrom ist aufgrund multifaktorieller Einflüsse klinisch unzureichend definiert. Die Indikation für einen operativen Aortenersatz basiert derzeit hauptsächlich auf dem maximalen Gefäßdurchmesser und beträgt bei Patienten ohne Begleiterkrankungen und Risikofaktoren 5,5 cm.
Folgendes Projekt konzentriert sich auf das individuelle Blutflussprofil innerhalb der Aorta sowie die daraus resultierenden Druckverhältnisse und Wandscherkräfte an der Aortenwand, einem spezifischen Aspekt der Pathogenese und dem Progress von Aortopathien. Moderne Bildverarbeitungs- und Simulationsverfahren, insbesondere die Fluid-Structure-Interaction (FSI) Methode, haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung in der Aortopathie-Forschung gewonnen. Diese Methoden ermöglichen die Simulation und Analyse von Flussprofilen und mechanischen Wechselwirkungen zwischen flüssigen und festen Komponenten. 
In Zusammenarbeit mit der Naturwissenschaftlich-Mathematischen-Technischen Fakultät der Universität Augsburg soll ein FSI-Simulationsprogramm entwickelt werden, welches die Integration von individuellen, aus CT-Bilddaten erstellten Aortenmodellen erlaubt. Mithilfe dieses Simulationsmodells sollen biomechanische Parameter wie Verwirbelungen des Blutflusses, Druckverhältnisse und resultierende Wandscherkräfte an der Aortenwand simuliert, quantifiziert und analysiert werden. 
Das Hauptziel ist die Untersuchung von Aortenmodellen von Patienten mit einem „Moderate-sized-aortic-aneurysm“ (MSAA, das heißt einem Gefäßdurchmesser von 4,0–5,0 cm) hinsichtlich ihrer individuellen Flussprofile. Mithilfe der gewonnenen biomechanischen Daten sollen prädiktive hämodynamische Biomarker identifiziert werden, welche potentiell eine Optimierung der Risikostratifizierung von Aortopathien und damit zugleich des klinischen Managements und der Indikationsstellung für einen operativen Aortenersatz erlauben.

Spatial transcriptomic characterization of immune escape mechanisms in patients with myeloid malignancies relapsing after allogeneic stem cell transplantation via GeoMx Nanostring techniquen

Dr. Tatjana Sauerer

Stammzelltransplantation und zelluläre Therapie

Die akute myeloische Leukämie (AML), das myelodysplastische Syndrom (MDS) und myeloproliferative Neoplasien (MPN) sind aggressive, maligne Erkrankungen des blutbildenden Systems. Obwohl die Behandlung mittels Stammzelltransplantation großes kuratives Potential bietet, ist das Wiederauftreten der Erkrankung (= Rezidiv) nach einer solchen Behandlung die häufigste Todesursache. Die Behandlung des Rezidivs ist leider schwierig, da die leukämischen Zellen verschiedenste sog. Immune Escape Mechanismen entwickeln, um der Kontrolle des Immunsystems zu entkommen.
In diesem Kontext spielt das Knochenmark und sein Mikromilieu als zentraler Schauplatz der Immune Escape Wege eine große Rolle, da eine genauere Untersuchung des Knochenmarks zum besseren Verständnis der Rezidiv-Entstehung beitragen könnte. Insbesondere bei Rezidiven, die in nahezu jedem Organ auftreten können (= extramedulläre Rezidive), wäre eine multimodale Analyse des Knochenmarks von großem Vorteil.
In diesem Projekt möchten wir mittels der Nanostring GeoMx Platform das RNA-Profil definierter Bereiche im Knochenmark untersuchen (spatial transcriptomics). Dabei verfolgen wir die folgenden Ziele:

1. Charakterisierung des Transkriptoms von Knochenmark Biopsien und extramedullären Rezidiven mit Fokus auf leukämische Blasten und benachbarten Immunzellen
2. Identifizierung von Unterschieden in der Genexpression zu verschiedenen klinischen Zeitpunkten (Diagnose, Remission, medulläres und extramedulläres Rezidiv, „gesundes“ Kontroll-Knochenmark)
3. Detektion von bereits bekannten aber auch bisher unbekannten Immune Escape Genen und Signalwegen, die zur Rezidiv-Entstehung beitragen

Die Ergebnisse dieses Projekts tragen zu einem besseren Verständnis der Immune Escape Mechanismen nach allogenener Stammzelltransplantation bei und könnten neue Kandidaten-Gene liefern, um den Immun-Evasions Prozess im individuellen Fall gezielt zu therapieren.

Identifizierung der genetischen und epigenetischen Grundlagen von adrenokortikalen Tumoren im Kindes- und Jugendalter (EpiGenPAT)

Prof. apl. Dr. Michael Kuhlen

Kinder- und Jugendmedizin

Adrenokortikale Tumore (ACT) umfassen adrenokortikale Adenome (ACA), Tumore unklarer Dignität (ACx) und adrenokortikale Karzinome (ACC). ACT sind im Kindes- und Jugendalter sehr selten vorkommende Tumore. Die Differenzierung zwischen gutartigen (benigne) ACA einerseits und bösartigen (maligne), hochaggressiven ACC andererseits ist histopathologisch schwierig, die Prognose bei fortgeschrittenen ACC ist schlecht. Immunhistologische und/oder molekulargenetische Surrogatmarker würden helfen, maligne und benigne Tumore präziser trennen zu können.
In EpiGenPAT-Projekt  zielen wir auf eine umfassende, genetische und epigenetische Charakterisierung dieser Tumore im Kindes- und Jugendalter ab. Methodisch werden wir hierfür sowohl das Genom (vermittels Whole Exome Sequenzierungen), als auch das Transkriptom auf Ebene des Tumor-Bulks und von Einzelzellen (single transcriptome sequencing) betrachten. 
Ziel dieser Untersuchungen ist es, molekulare Marker für Hochrisikotumore zu finden, welche von einem intensivierten Behandlungsregime profitieren würden. Ebenso werden wir – auch auf Einzelzellebene - versuchen neue therapeutische Zielstrukturen für eine gezielte Therapie zu identifizieren. 
Insgesamt werden wir also eine umfassende Charakterisierung dieser bislang nur unvollständig verstandenen Entität durchführen. Diese soll mittelfristig in einer molekularinformierten Risikostratifizierung münden und den Weg für neue Therapien in der Klinik ebnen.

Circular RNAs in the disease onset and progression of liposarcoma

Dr. Dimyana Neufeldt

Pathologie und Molekulare Diagnostik

Liposarkome sind bösartige Tumoren des Fettgewebes. Sie bilden eine sehr heterogene Untergruppe der seltenen Weichteilsarkome, die sich nicht nur in ihrer zugrundeliegenden Genetik, in ihren klinischen Verläufen und Prognosen, sondern auch im Ansprechen auf unterschiedliche Behandlungen unterscheiden. Aufgrund ihrer Seltenheit und der Ähnlichkeiten im klinischen Erscheinungsbild werden sie allerdings auf die gleiche, unspezifische Weise therapiert. Bei den aggressiven Liposarkomen sinkt daher die 5-Jahres-Überlebensrate auf unter 10%, sodass individuelle Therapiestrategien dringend benötigt werden. In diesem Zusammenhang untersuchen wir nicht-kodierende RNAs (ncRNAs) als vielversprechende Zielstrukturen in dieser Entität. Da nur 1-3% des menschlichen Genoms Protein-kodierende Gene darstellen, bilden die ncRNAs die mit Abstand größte Fraktion. Ihre außerordentlich wichtige Funktion besteht darin, die Genexpression auf unterschiedlichste Weisen zu regulieren. Eine fehlerhafte Regulierung kann oftmals Krankheiten verursachen. Tatsächlich wurden ncRNA bereits in den meisten Krebsarten dereguliert vorgefunden. Zusätzlich zu ihrem enormen regulatorischen Potential, sind ncRNAs selbst sehr spezifisch in bestimmten Gewebetypen, Zelltypen, Krankheiten oder sogar in ganz bestimmten Krankheitsstadien exprimiert, sodass durch das Anvisieren dieser ncRNAs Krankheiten sehr spezifisch und mit geringeren Nebenwirkungen therapiert werden könnten.  Gegenüber den linearen ncRNAs, weisen zirkuläre ncRNA (circRNAs) weitere Vorteile auf. Aufgrund ihrer zirkulären Struktur sind sie deutlich stabiler und können daher nicht nur als langanhaltende Modultoren, sondern auch als spezifische Biomarker eingesetzt werden, da sie erst nach längerer Zeit abgebaut werden und bereits in allen Körperflüssigkeiten vorgefunden wurden. Da bislang keine circRNAs in Liposarkomen identifiziert wurden, ist es unser Ziel, Liposarkom-spezifische circRNAs zu finden, die als neue Zielstruktur bei der Behandlung dieses Tumors dienen könnten. 

Charakterisierung des zellulären Immunstatus bei Patient*innen, die mit einer Radionuklidtherapie behandelt werden

Dr. Johanna Waidhauser

2. Medizinische Klinik, Onkologie

Eine Behandlung mit einer Radionuklidtherapie (RNT) ist für bestimmte Tumorarten wie das Prostatakarzinom oder Schilddrüsenkarzinom seit längerem etabliert, bekommt aber durch immer neue Kombinationen und Zielstrukturen auch bei anderen Tumorarten eine zunehmende Bedeutung. Die Wirkweise ist zum einen durch die direkte Strahlenwirkung auf die Tumorzelle erklärt, scheint aber auch in einer Steigerung der körpereigenen Anti-Tumor-Immunantwort zu liegen. Hierfür gibt es bisher hauptsächlich Daten von Patientinnen und Patienten, die einer Bestrahlung von extern unterzogen wurden und nur wenige und hauptsächlich aus Mausmodellen gewonnene Daten zur RNT. Noch dazu sind diese Daten teils widersprüchlich. Insbesondere für eine Kombination aus RNT und Immuntherapie, wie sie in Zukunft an Bedeutung gewinnen wird, scheint das Verständnis der immunologischen Veränderungen, die eine RNT hervorruft, von großem Interesse. Das Ziel der vorliegenden Studie ist die Charakterisierung von peripheren Lymphozyten und einer Vielzahl von Subgruppen und Oberflächenmarkern unter einer Radionuklidtherapie mit dem Fokus auf Aktivierung oder Inhibierung diese Zellen. Hierfür sollen 3 Patientenkohorten (Prostatakarzinom-Patienten, welche nach Vortherapien mit 177-Lutetiummarkierten PSMA-Liganden behandelt werden; Schilddrüsenkarzinom-Patienten unter adjuvanter Radiojod-Therapie; Patienten mit lebereigenem Tumor, die einer SIRT unterzogen werden) vor und zu bestimmten Zeitpunkten nach der RNT untersucht werden. Mittels Durchflusszytometrie werden im peripheren Blut die Lymphozyten und deren Subgruppen bestimmt und mit den Ausgangswerten verglichen.
Das Projekt erfolgt als Zusammenarbeit der Klinik für Nuklearmedizin, der Klinik für diagnostische und interventionelle Radiologie und der 2. Medizinischen Klinik am Universitätsklinikum Augsburg. 

Cellular and humoral immunity i-ansi -Wall -pedantic -Wextran 25-OH vitamin D deficient patients with hypoparathyroidism

Dr. med. Christina Berr-Kirmair (I. Medizinische Klinik)

Dr. med. Mathias Lutz (II. Medizinische Klinik)

Der chronische Hypoparathyreoidismus (HypoPT) ist eine seltene Erkrankung, bei der die Nebenschilddrüsen dauerhaft nicht ausreichend Parathormon (PTH) produzieren. Dadurch kommt es zu einer fehlenden Konvertierung von 25-OH-Vitamin D in die aktive Form 1,25-OH-Vitamin D sowie zur Entwicklung einer Hypokalzämie und Hyperphosphatämie mit entsprechender Begleitsymptomatik. Neben seinen Einflüssen auf die Kalzium- und Phosphat-Homöostase vermittelt Vitamin D auch pleiotrope Effekte auf das Immunsystem. Lymphozyten und andere Immunzellen exprimieren Rezeptoren für Vitamin D und PTH und können 1,25-OH-Vitamin D aus seiner Vorstufe selbst synthetisieren, sodass es unter anderem zu einer bedarfsgerechten autokrinen Aktivierung der Immunzellen kommt. Daneben wird auch der humorale Schenkel der Immunantwort durch Vitamin D beeinflusst.
In einer vergleichenden Studie wiesen HypoPT-Patient:innen einen 1,5-fachen Anstieg an infektionsbedingten Krankenhausaufenthalten im Vergleich zu alters- und geschlechtsadjustierten Kontrollen auf. Diese Patient:innen können durch den PTH-Mangel 25-OH-Vitamin D nicht in die aktive Form 1,25-OH-Vitamin D konvertieren. Dementsprechend stellt sich die Frage, in welchem Ausmaß 25-OH-Vitamin D für das Immunsystem von Bedeutung ist, wenn 1,25-OH-Vitamin D nicht bedarfsgerecht synthetisiert werden kann.

In dieser Studie soll der Einfluss von 25-OH-Vitamin D auf das humorale und zelluläre Immunsystem bei Patient:innen mit und ohne HypoPT vor und nach einer leitliniengerechten Substitutionstherapie mit 25-OH-Vitamin D untersucht werden. Das Projekt basiert entscheidend auf der Kombination der Fachexpertise von Endokrinologie (I. Medizinische Klinik), Hämatologie (II. Medizinische Klinik) und Nuklearmedizin am Universitätsklinikum Augsburg und deren interdisziplinärer Zusammenarbeit.

Chronic hypoparathyroidism (HypoPT) is a rare disorder of the calcium phosphate homeostasis with deficiency of parathyroid hormone (PTH) and 1,25-OH-vitamin D. Besides calcium homeostasis vitamin D mediates further pleiotropic effects on the immune system. Lymphocytes and other immune cells express receptors for vitamin D and PTH can activate 25-OH vitamin D to 1,25-OH-vitamin D on their own. Furthermore, the humoral immunity is also modulated by vitamin D.

In an epidemiological study, patients with HypoPT showed a 1.5-fold increase in hospitalizations due to infections compared with age and gender matched controls. These patients are unable to convert 25-OH vitamin D in its active form 1,25-OH-vitamin D on a systemic level due to the lack of PTH. Therefore, it is unclear to what extent 25-OH-vitamin D is relevant for the immune system in patients that are unable to adjust their 1,25-OH-vitamin D levels on a need-based level.
In this study we investigate the role of 25-OH-vitamin D in patients with and without HypoPT before and after 25-OH-vitamin D supplementation and characterize different aspects of their humoral and cellular immunity. This project is based crucially on the combined expertise of endocrinology (Department of Medicine I), hematology (Department of Medicine II) and nuclear medicine at Augsburg University Hospital and their interdisciplinary collaboration.
 

Analyse zeitabhängiger Änderungen der Immunzellverteilung und Expression immunologischer Zytokine bei Patienten in verschiedenen Stadien der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK)

Mitwirkende: 

Daniele De Donato, Anja Meissner, Viktoria Peters, Nicole Pochert, Anja Fusco, Alexander Hyhlik-Dürr

Projektbeschreibung:

Die periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) ist eine inflammatorische, progressive und atherosklerotische Gefäßerkrankung, die das Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse erhöht und mit einer signifikant gesteigerten Morbidität und Mortalität einhergeht. Die Pathogenese der pAVK ist äußerst heterogen, bedingt durch extrinsische Faktoren, wie Nikotinkonsum und intrinsische Faktoren, wie immunologische Prozesse.

Immunreaktionen, vermittelt von Monozyten und T-Zellen, zeigen sowohl atherogene als auch antiatherogene Wirkungen in arteriosklerotischen Erkrankungen. Ziel dieser Studie ist die Analyse potentieller Veränderungen des zeitlichen Zusammenhangs, der Aktivität und Quantität dieser Zellen im Verlauf verschiedener Stadien der pAVK . Die Klassifizierung und Quantifizierung von Monozyten und T-Zellen erfolgt dabei mittels durchflusszytometrischer Untersuchungen. Mithilfe von MACSplex-Assays und ELISA wird die Expression von T-Zell-spezifischen Zytokinen bestimmt. Die Detektion des Signalmoleküls Sphingosin-1-Phosphat (S1P), ein bedeutsamer Marker für kardiovaskuläre und entzündliche Erkrankungen, erfolgt mittels LC-MS/MS und wurde von unserer Kooperationspartnerin Professor Anja Meissner und ihrer Arbeitsgruppe etabliert. Zusätzlich wurde von unserer Arbeitsgruppe ein Assay zur in-vitro-Differenzierung der Monozytenzelllinie Tohoku Hospital Pediatrics 1 (THP1) etabliert. Dieser Assay erlaubt die Abschätzung, ob das Serum von Patient*innen mit pAVK und die darin enthaltenen Zytokine, die Monozytendifferenzierung zu atherogenen M1- oder antiatherogenen M2-Makrophagen begünstigt. 

Zur Bestimmung, ob Veränderungen in den genannten Parametern dem Fortschreiten der Erkrankung vorausgehen oder daraus resultieren, erfolgt eine Follow up Messung nach sechs und zwölf Monaten.

Erkenntnisse dieser Studie könnten dazu beitragen, die Progression der pAVK vor dem Auftreten klinischer Symptome zu prognostizieren und frühzeitig eine individualisierte Verhaltes und oder medikamentöse Therapie zu initiieren. Dieses innovative Projekt hat klinischer Relevanz und hohes Potenzial für zukünftiger Forschung.

Interessenkonflikt:

Es bestehen bei dieser Arbeit keine Interessenskonflikte.

Einflüsse von Wetterlagen auf Schlaganfallereignisse – Anwendung von Prognosemodellen auf das kurzfristige Auftreten von Schlaganfällen in einer prospektiven Kohorte

Dr. Michael Ertl und Dr. Du Preez

Neurologie, Model-based Environmental Exposure Science

Der Schlaganfall als eine weltweit häufige und schwerwiegende Erkrankung, steht im Fokus dieser Studie, die den Einfluss von Umwelteinflüssen, insbesondere Wetterlagen, auf die Häufigkeit und Schwere von Schlaganfällen untersucht. Bisherige Studien zu diesem Thema sind oft widersprüchlich und weisen methodische Schwächen auf. Eigene retrospektive Vorarbeiten zeigen, dass Temperatur und Luftfeuchtigkeit, insbesondere in großräumigen Wetterlagen, signifikante Auswirkungen auf die Schlaganfallhäufigkeit haben. Höhere Temperaturen scheinen die Anzahl von ischämischen Schlaganfälle zu erhöhen, während im Sommer niedrigere Temperaturen mit häufigeren Schlaganfällen assoziiert waren. Zyklonale Wetterlagen im Winter waren mit einem erhöhten Risiko für ischämische Schlaganfälle verbunden. Die aktuell Studie zielt darauf ab, diese Ergebnisse in einer prospektiven Kohorte von 3000 Patienten zu validieren und die Vorhersagekraft bekannter Risikofaktoren zu evaluieren. Durch die Kombination von klinischen Daten mit präzisen Wetterprognosen und Umweltparametern soll ein Vorhersagesystem entwickelt werden, das die Schlaganfallhäufigkeit in den nächsten 3-5 Tagen vorhersagen kann. Das Projekt strebt eine verbesserte Patientenversorgung und Auslastungsplanung an der Universitätsklinik Augsburg an, sowie die Weiterentwicklung von Präventions- und Behandlungsstrategien für Schlaganfälle.

GRPR-directed PET/CT in prostate cancer patients with PSMA-negative biochemical recurrence

Alexander Gäble

Nuklearmedizin

Das biochemische Rezidiv eines Prostatakarzinoms definiert sich durch einen Anstieg des PSA-Wertes nach vorangegangener radikaler Prostatektomie bzw. Strahlentherapie. Zwei große Studien konnten hierfür Inzidenzraten von 16 %, 28 % und 39 % nach 5, 10 und 15 Jahren bzw. von 34 %, 44 % und 53 % nach 10, 15 bzw. 20 Jahren zeigen. Die deutsche S3-Leitlinie Prostatakarzinom empfiehlt in diesen Fällen eine Ausbreitungsdiagnostik mittels einer PSMA-gerichteten PET/CT um die Lokalisation des Rezidiv festzustellen und eine geeignete Therapie einzuleiten. Die Entdeckungsrate, d. h. der Anteil der Patienten mit einem positiven Ergebnis in der PSMA-gerichteten Bildgebung, steigt mit zunehmenden PSA-Werten an. Mehrere retrospektive und prospektive Studien mit mehr als 3.000 Patienten berichteten über Detektionsraten für PSMA-Liganden-PET bei biochemischen Rezidiven von fast 90 %, wenn der PSA-Wert 2,0 ng/ml oder mehr erreichte. Die Nachweisleistung ist jedoch nicht einwandfrei, insbesondere bei Patienten mit PSA-Werten von weniger als 2 ng/ml während eines biochemischen Rezidivs. Fendler et al. berichteten über Entdeckungsraten von 38 % für Werte unter 0,5 ng/ml, 57 % für Werte von 0,5 bis unter 1,0 ng/ml und 84 % für Werte von 1,0 bis unter 2,0 ng/ml. Als Alternative zu PSMA ist ein weiteres vielversprechendes molekulares Ziel der Gastrin Releasing Peptide Receptor (GRPR), der von GRPR-Antagonisten (Bombesin) gebunden wird. Gastrin Releasing Peptide (GRP) wird bei verschiedenen Neoplasien als Wachstumsfaktor überexprimiert. Eine Überexpression von GRPR wurde neben dem Prostatakarzinom auch beim Lungen-, Kolorektal- und Mammakarzinom festgestellt. Studien in einer großen Kohorte von n=530 primären Prostatakarzinomen und Metastasen zeigten eine GRPR-Expression in 77 % der Prostatatumoren (41 % schwach, 32 % mäßig, 27 % stark). Bei Primärkarzinomen ist die GRPR-Expression indirekt mit dem Gleason-Score korreliert, so dass besser differenzierte Tumoren häufig eine höhere GRPR-Expression aufweisen und somit als ergänzender Marker zur PSMA-Expression dienen. Trotz vielversprechender Ergebnisse auf molekularer Ebene sind die klinischen Daten für Bombesin-Liganden-PET derzeit weit weniger umfangreich als für PSMA-Liganden-PET. Dennoch zeigen erste Daten aus zwei separaten Studien mit Patientengruppen von 4 bzw. 14 Personen vielversprechende bildgebende Eigenschaften. In diesen Studien wurden die PET-Ergebnisse durch die Histopathologie bestätigt. Darüber hinaus gibt es bereits Ansätze, GRPR als Zielstruktur für die nuklearmedizinische Therapie zu nutzen. Somit stellen sowohl PSMA-Liganden- als auch GRPR-Ligand-PET-Scans empfindliche und spezifische Methoden zur Lokalisierung von Rezidivstellen bei Prostatakrebspatienten dar. Während die PSMA-Liganden-PET im Vergleich zur GRPR-Liganden-PET eine höhere Gesamtempfindlichkeit zu zeigen scheint, ist die Empfindlichkeit der GRPR-Liganden-PET innerhalb der Patientenuntergruppe mit einem negativen PSMA-Liganden-PET-Scan (mit potenziell besser differenzierten Läsionen) noch unerforscht.

Wir vermuten, dass die GRPR-Liganden-PET synergistisch mit der PSMA-Liganden-PET wirkt und in der Lage sein könnte, den Ort des Rezidivs bei Patienten mit einem biochemischen Rezidiv zu lokalisieren, ohne dass eine definitive Anomalie in der PSMA-Liganden-PET nachweisbar ist.

Vor allem bei Patienten mit niedrigen PSA-Werten (z. B. <2ng/ml) zum Zeitpunkt des Rezidivs kann die genaue Lokalisierung der Erkrankung eine wichtige Hilfe bei der Anpassung der Behandlung sein. Bildgeführte therapeutische Ansätze, wie externe Strahlentherapie oder Operation, sind für viele Patienten nach wie vor praktikable Optionen zur Heilung. Daher ist eine zuverlässige Lokalisierung der Erkrankung von größter Bedeutung, da sich daraus wesentliche Änderungen in der geplanten Behandlungsstrategie ergeben können (z. B. Änderung des Plans für die externe Strahlentherapie).
Daher wollen wir die diagnostische Wirksamkeit der GRPR-Liganden-PET/CT bei Patienten mit biochemischem Rezidiv (BCR) des PCa untersuchen, bei denen zuvor eine PSMA-Liganden-PET mit negativem Ergebnis durchgeführt wurde.
 

Spatiale Gensignatur an prätherapeutischen Biopsien zur Prädiktion des SARIFA-Status im Magenkarzinom (SEAHORSE)

Dr. Bianca Grosser

Pathologie und Molekulare Diagnostik

Hintergrund und Stand der Forschung

Die Einführung der perioperativen Kombinationschemotherapie hat das Überleben von Patienten mit Magen- oder Speiseröhrenkrebs im TNM-Stadium II oder III deutlich verbessert. Dennoch bleibt der durch Lokalrezidive oder Fernmetastasen bedingte Tod eine große Problematik. In der täglichen klinischen Praxis ist die Entscheidung über die postoperative Behandlungs- und Überwachungsstrategie von großer Bedeutung für die Verträglichkeit und Lebensqualität. Daher besteht weiterhin ein klinischer Bedarf an der Identifikation eines Biomarkers, der das Risiko eines Krankheitsrezidivs und/oder das Gesamtüberleben vorhersagen kann, um die Nachsorge und Behandlung zu personalisieren. 

Vor kurzem hat unsere Studiengruppe den neuen histomorphologischen Prognosemarker SARIFA bei Patienten mit Magen- und Kolonkarzinomen vorgestellt. Sowohl in einer lokalen Augsburger Serie, als auch in zwei prospektiven, multizentrischen, klinische Phase-3-Studien, erwies sich SARIFA-Positivität als negativer unabhängiger Prognosefaktor für das Gesamtüberleben beim Magenkarzinom.

Darüber hinaus haben wir sehr klar Hinweise auf eine Interaktion zwischen Adipozyten und Tumorzellen in SARIFA-positiven Tumoren, was darauf hindeutet, dass SARIFA-positive Tumore eine veränderte Tumorbiologie und auch Genexpression aufweisen.  

SARIFA erweist sich insbesondere beim Magenkarzinom mit folgenden Eigenschaften in vieler Hinsicht als idealer Biomarker: minimale Interobserver-Variabilität, keine Zusatzkosten, minimaler Zeitaufwand, hohe prognostische Aussagekraft, sowie Indikator für eine eigenständige Tumorbiologie. 

Wissenschaftliche Fragestellung und Zielsetzung

Aktuell ist sie Bestimmung des SARIFA-Status ausschließlich an Tumorresektaten möglich. Da die neoadjuvante Chemotherapie den Goldstandard für Patienten mit lokal fortgeschrittenem Magenkarzinom darstellt, wäre es sehr wichtig, den SARIFA-Status bereits an der prätherapeutischen Biopsie bestimmen zu können.

Ziel des Projekts ist es somit die Identifikation einer Gensignatur, die zur Erkennung von SARIFA-positiven Tumoren in prätherapeutischen Biopsien verwendet werden kann. 

COMprehensive coronary Plaque Assessment using intRavascular ultrasound, optical cohErence tomography, and cardIac computed Tomography

Dr. Eva Harmel und Dr. Josua Decker

1. Medizinische Klinik, Kardiologie
Diagnostische und Interventionelle Radiologie

Die koronare Herzkrankheit (KHK) mit ihrer akuten Form, dem akuten Koronarsyndrom (ACS), ist in Europa noch vor den onkologischen Erkrankungen für die meisten Todesfälle verantwortlich. Obwohl heutzutage zahlreiche nichtinvasive und invasive Bildgebungsmodalitäten existieren, ist die Charakterisierung arteriosklerotischer Plaques (z.B. im Hinblick auf die Prädiktion der Plaqueruptur) eine noch nicht überwundene Challenge.

Bei COMPARE-IT handelt es sich um eine prospektive Beobachtungsstudie zum prädiktiven Wert der präinterventionellen kardialen Computertomographie in Bezug auf Prozedurplanung, Prozedurerfolg und quantitatives sowie qualitatives Plaque-Assessment bei Patienten mit koronarer Herzerkrankung. Dank neuster Technologien zur Koronargefäßdarstellung (High Definition Intravascular Ultrasound, Optical Coherence Tomography, Photon Counting Detector CT) und der engen Vernetzung von interventioneller Kardiologie und Radiologie bietet der Standort Augsburg eine exzellente Möglichkeit, Grenzen der bisher möglichen Gefäßdarstellung  (u.a. Stentmorphologie, Gefäßdiameter, Detektion von Microchannels und Beurteilung stark kalzifizierter Gefäßabschnitte) zu überwinden, und innovative Ansätze im Bereich der Koronarbildgebung zu entwickeln. 

Die Projektidee wurde interdisziplinär zwischen den beiden Antragstellern Dr. Eva Harmel (1. Medizinische Klinik) und Dr. Josua Decker (Klinik für diagnostische und interventionelle Radiologie und Neuroradiologie) ausgearbeitet und soll die Forschungsaktivität im klinischen Profilzentrum der Vaskulären Medizin ergänzen. 

EXploring image recOgnition pattern of experTs In histopathologiCal analysis with eye-tracking

Daniel Hieber

Pathologie und Molekulare Diagnostik

Die Analyse histopathologischer Schnitte ist eine Routinetätigkeit innerhalb der pathologischen Diagnostik, dennoch zeigt die bisherige Forschung signifikante Unterschiede zwischen Betrachter:innen mit unterschiedlicher Erfahrung. Diese spiegeln sich dabei nicht nur in der Diagnose, sondern auch in der Art der Analyse selbst – dem Betrachtungsmuster – wider. In den letzten Jahren sind zu Mediziner:innen nun noch Machine Learning (ML) Modelle hinzugekommen, welche histopathologisch Bilder wiederum auf eine völlig neue weiße analysieren und „betrachten“. Während es einige Vergleiche von zwischen Analysen von Medizinern und ML-Modellen gibt, gibt es jedoch noch keine Untersuchungen hinsichtlich des Analyseverhalten von Glioblastomen mittels Eye-Tracking und dem direkten Vergleich zu ML-Ansätzen. 

Das Ziel der Studie besteht nun in der Erhebung des optischen Analyseverhaltens verschiedener erfahrener Medizinergruppen bei der Betrachtung histopathologischer (HE)- Schnitte von Tumoren (Glioblastomen) und dem Vergleich der ausschlaggebenden Punkte für die Diagnose zwischen Mensch und Maschine.

Es sollen dabei Unterschiede in der Analyse hervorgehoben werden und wo möglich Strategien entwickelt werden vielversprechende Methoden der Mediziner auf das ML zu übertragen und umgekehrt.

Vergleich von Methoden der Schwächungskorrektur bei der Myokardszintigraphie mit Algorithmen auf der Basis eines Convolutional Neural Network zur Schwächungskorrektur

Dr. Martin Hügle und Martin Hügle

Nuklearmedizin

Im Rahmen der Diagnostik einer koronaren Herzkrankheit spielt die Myokardszintigraphie vor einer möglichen medikamentösen bzw. invasiven Therapie der KHK eine zentrale Rolle. Der derzeitige Standard in der nuklearmedizinischen Praxis zur Durchführung der Myokardperfusionsszintigraphie ist die Nutzung der Single-Photon-Emissions-Computertomographie (SPECT) mit zusätzlich integrierter Computertomographie (CT). Dabei wird die Computertomographie zur Schwächungskorrektur eingesetzt. Die Schwächungskorrektur selbst dient zur adäquaten Interpretation der Myokardszintigraphie und zur Verbesserung der Sensitivität und Spezifität, durch Reduktion von Bildartefakten.

In jüngster Zeit wurden jedoch neue Systeme, die sogenannte D-SPECT entwickelt, welche auf Grund neuartiger Detektoren Vorteile in Bildauflösung und Bildakquisitionszeit bei der Myokardszintigraphie liefert. D-SPECT-Systeme nutzen zur Schwächungskorrektur einen anderen Ansatz, der ohne Computertomographie und damit ohne zusätzliche Strahlenbelastung auskommt. Hierbei werden DeepLearning-Modell basierend auf einem Convolutional Neural Network (CNN) trainiert, die eine Schwächungskorrektur an rekonstruierten Bilddaten erlaubt. Ein direkter Vergleich des etablierten Verfahrens der CT-Schwächungskorrektur mit dem neuen Verfahren der D-SPECT-Geräte ist derzeit noch nicht erfolgt. Es ist daher unklar, welches Verfahren dem anderen ggf. überlegen ist und inwieweit durch die unterschiedlichen Verfahren unterschiedliche Bilddaten generiert werden und damit die Möglichkeit unterschiedlicher Befunde / Interpretationen besteht.

Ziel der Studie ist es, festzustellen, ob die CNN-basierten Verfahren zur Schwächungskorrektur mit den klassischen in der Routine eingesetzten Verfahren zur Schwächungskorrektur zu methodisch bedingten Unterschieden in den Bilddaten und letztlich auch in der Befundung führen. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob die CNN-basierte Schwächungskorrektur am D-SPECT Gerät durch die Patientenkonstitution beeinflusst wird.

Mapping care pathways for selected chronic disease

Dr. Klara Lorenz-Dant

Allgemeinmedizin

In diesem Projekt werden Versorgungspfade von Menschen mit ausgewählten chronischen Erkrankungen exploriert und analysiert. Als Versorgungspfade verstehen wir die medizinische, therapeutische, aber auch versorgende Unterstützung (beispielsweise Unterstützung für Menschen mit Pflegebedarf in der Häuslichkeit), die Menschen von Gesundheitsfachkräften aber auch aus dem privaten Umfeld im Zusammenhang mit einer Erkrankung erfahren.
In diesem Projekt werden wir die Versorgungspfade von Menschen mit ischämischer Herzerkrankung, Diabetes, COPD und Demenz zunächst mit Hilfe eines Scoping Reviews kartieren. Als zweiten Schritt werden wir eine Stakeholder Analyse vornehmen, um die beteiligten Gesundheitsberufe und andere wichtige Stakeholder zu beschreiben und ihre Rollen zu analysieren. Außerdem werden wir eine Gruppe von Bürger:innen und Gesundheitsfachkräften etablieren, die das Team der Allgemeinmedizin bei der Entwicklung von Forschungsfragen, sowie der Analyse und Einordnung von Ergebnissen aus wissenschaftlichen Projekten partizipativ unterstützt. Ziel dieses Projektes ist, Ressourcen in der Langzeitbetreuung von Patienten mit chronischen Erkrankungen aufzudecken und Ansatzpunkte für Interventionen zur Verbesserung herauszufinden.
 

Vergleichende In-vivo-Bildgebung von Blutfluss und Entzündung in Hauttumoren einschließlich der Nachverfolgung unter immunologischen Therapien mittels D-OCT und LC-OCT

Oliver Mayer

Dermatologie, Institut für Digitale Medizin

Einleitung und Ziele: Im vorliegenden Projekt wurde der Blutfluss von Hauttumoren in vivo mittels konfokaler optischer Linienfeld-Kohärenztomographie (LC-OCT) und dynamischer optischer Kohärenztomographie (D-OCT) untersucht, insbesondere von Basalzellkarzinomen, Plattenepithelkarzinomen, Morbus Bowen und malignen Melanomen. Unsere Hypothese ist, dass die nicht-invasive, hochauflösende in-vivo-Bildgebung der Blutgefäße, des Blutflusses und der immunologischen Mikroumgebung zur Charakterisierung von Hauttumoren, zur Vorhersage ihres therapeutischen Ansprechens auf eine Immuntherapie und zu ihrer Überwachung während der Therapie eingesetzt werden kann.

Materialien & Methoden: Der Blutfluss, die Blutgefäße sowie die Blutzellen werden in den einzelnen Tumoren quantitativ und qualitativ mit LC-OCT und D-OCT ab Mai 2023 untersucht. Die Migration von Leukozyten an der Gefäßwand sowie im Zentrum des Lumens und deren Geschwindigkeit wurden beobachtet und ausgewertet. Außerdem wurde der Fluss der Erythrozyten untersucht. Darüber hinaus wurde eine mögliche Differenzierung von Leukozyten, Erythrozyten und Lymphozyten untersucht. Dazu wird eine Kooperation mit der Grundlagenforschung, insbesondere der Physiologie zur Visualisierung von Blutzellen in Kanälen und mit der Datenwissenschaft zur KI-basierten Auswertung der Videos von Blutfluss und Blutzellen angestrebt. Es wird eine automatisierte Quantifizierung von Blutzellen, deren Lokalisierung und Geschwindigkeit mit Hilfe von künstlicher Intelligenz durchgeführt, sowie eine durch künstliche Intelligenz gesteuerte Visualisierung ihrer Veränderungen in Bezug auf Entzündung, Plastizität und Angiogenese unter Therapie. Diese Informationen werden auch mit klinischen und dermatoskopischen Bildern verglichen. Darüber hinaus bietet dieser Themenkomplex die Möglichkeit, Melanome unter neoadjuvanter Therapie hinsichtlich ihres Blutflusses im zeitlichen Verlauf zu beurteilen. Darüber hinaus können Veränderungen der Entzündung, Plastizität und Angiogenese im Primärtumor unter Immuntherapie präoperativ sichtbar gemacht werden. Beim Basalzellkarzinom (BCC) könnten beispielsweise dieselben Prozesse unter topischer Therapie mit Imiquimod, einem Toll-like-Rezeptor-Agonisten, und/oder beim BCC/Squamous Cell Carcinoma (SCC) unter einem intraläsionalen Kombinationspräparat der Immunozytokine L19IL2 und L19TNF untersucht werden.

Schlussfolgerung: Das übergeordnete Ziel der Studie ist es zu zeigen, dass die nicht-invasive Bildgebung die Differenzierung von Tumorentitäten durch die Visualisierung des Blutflusses, der Blutgefäße und der immunologischen Mikroumgebung ermöglicht und somit eine individuelle Überwachung des Behandlungsansprechens und wertvolle Informationen für Behandlungsentscheidungen (neoadjuvante oder adjuvante Therapie, Operation) liefert.
 

3D-Rekonstruktion des Ösophagus mit einem multimodalen Datensystem bei Achalasiepatienten

Dr. Sandra Nagl

III.Medizinische Klinik, Gastroenterologie

Die Achalasie ist eine seltene, chronische Motilitätsstörung des Ösophagus, für die unterschiedliche Therapieoptionen mit gutem kurz- und mittelfristigen Therapieerfolg etabliert sind. Dennoch sprechen bis zu 20% der Achalasie-Patienten nicht ausreichend gut auf die Therapie an. Auch im Langzeitverlauf nimmt die Erfolgsrate der initial erfolgreich behandelten Patienten ab.

Basierend auf einem multimodalen Datensatz aus Ösophagusbreischluck-Bildern (TBE), High-Resolution-Manometrie (HRM) sowie Ösophagogastroduodenoskopie (ÖGD)-Bildern von Achalasie-Patienten wurde eine Software entwickelt, die die dreidimensionale (3D) Rekonstruktion des Ösophagus erlaubt. Diese 3D-Rekonstruktion erlaubt die interaktive und dynamische Darstellung des Ösophagus sowie die automatische Kalkulation von Volumen- und Druck-Indexen separat für den unteren Ösophagussphinkter (UÖS) sowie für den tubulären Ösophagus. 

In einer Pilotstudie erfolgten die prospektiven 3D-Rekonstruktionen des Ösophagus sowie die Kalkulation der neu etablierten Volumen/Druck-Indexe an 50 nativen Achalasie-Patienten vor und nach einer peroralen endoskopischen Myotomie (POEM) auf Basis dieser multimodalen Datensätze aus HRM, ÖGD und TBE. Der Vergleich der Volumen/Druck-Indexe vor und nach Therapie zeigte signifikante Veränderungen und scheint ein wesentlich besserer Prädiktor für das klinische Therapieansprechen zu sein, als die bisher rein klinische Evaluation des Therapieansprechens mithilfe des Eckardt-Scores. In dieser Pilotstudie konnte ebenfalls gezeigt werden, dass der visuelle Vergleich der 3D-Rekonstruktionen des Ösophagus bei Achalasie-Patienten vor und nach Therapie bereits Konzepte in Bezug auf pathophysiologische Veränderungen und Remodelling-Prozesse erkennen lässt. Neben einer Anwenderoptimierung der aktuellen Software sollen ebenfalls Informationen zur Muskeldicke des Ösophagus sowie zur Dehnungsfähigkeit und Compliance am UÖS durch Daten aus der Endosonografie (EUS) sowie dem Endoflip in die Software integriert werden, um die diagnostische Präzision der Software weiter zu verbessern.

Prospektiv sollen weitere 3D-Rekonstruktionen von Achalasie-Patienten, die sich unterschiedlichen Therapien unterziehen, erfolgen, um anhand der optimierten visuellen 3D-Darstellung des Ösophagus mit Korrelation der Druckwerte, der Compliance sowie Wanddicke, ein besseres Verständnis für pathologische Veränderungen der Erkrankung selbst zu erlangen sowie Einblicke hinsichtlich Remodelling-Prozessen nach Therapie zu gewinnen. Hierdurch könnten zukünftig individuelle Therapiestrategien basierend auf pathophysiologischen Veränderungen abgeleitet werden und somit das Therapieansprechen von Achalasie-Patienten weiter optimiert werden.    

Langfristig soll die Software eine exakte 3D-Rekonstruktion des Ösophagus in Echtzeit während der Endoskopie bzw. einem therapeutischen Verfahren, wie zum Beispiel der POEM, zulassen, die auch Bewegungsmuster des Ösophagus in Echtzeit mit abbilden kann. Hierzu werden Deep-Learning-Methoden eingesetzt, bei der die Software die Korrelation zwischen Ösophagusanatomie und Druckwerten erlernen soll. Letztlich kann hiermit ein Algorithmus trainiert werden, der Ärzte nicht nur bei der Therapieplanung unterstützt, sondern auch in Echtzeit während der Therapie mit konkreten Therapieempfehlungen assistiert.

PD Dr. med. Hauke Schneider

Neurologie

Ischämische und hämorrhagische Schlaganfälle resultieren häufig in alltagsrelevanter bleibender Behinderung. Sekundäre molekulare und zelluläre Schädigungsmechanismen beeinflussen den klinischen Verlauf und das Behandlungsergebnis von Schlaganfall-Patienten. Hierzu gehören die Störung der Blut-Hirn-Schranke und inflammatorische Prozesse. Klinisch können diese Mechanismen innerhalb weniger Tage nach Akutereignis zu vital bedrohlichen intrakraniellen Volumeneffekten führen (raumfordernder Hirninfarkt, perifokales Ödem). Unklar ist hierbei die Rolle von neutrophilen Immunzellen, die nach zellulärer Schädigung oder Aktivierung die Bildung von extrazellulären, Chromatin-basierten Netzwerk-Strukturen induzieren können (neutrophil extracellular traps, NETs). NETs sind als Teil des Immunsystems an der Infektabwehr beteiligt, wurden jedoch bei anderen physiologischen und pathophysiologischen Prozessen als relevant identifiziert. Eine überschießende NET-Aktivierung kann mechanistisch zu verstärkter Inflammation und Gewebeschädigung führen und stellt damit einen möglichen therapeutischen Ansatz dar. 

Ziel der NET-STROKE-Studie ist es, die Bedeutung von NETs bei Patienten mit akutem Schlaganfall zu untersuchen. Hierzu sollen in einer monozentrischen Studie bei 200 Teilnehmenden mit ischämischem oder hämorrhagischen Schlaganfall prospektiv klinische Daten und bildgebende Parameter erfasst werden sowie sequentiell NET-Marker quantifiziert werden. Es soll untersucht werden, ob NET-Marker im Plasma/Serum nachweisbar sind und ob NETs als mögliche Schlaganfall-Biomarker mit klinischen und bildgebenden Parametern (Infarkt-/Blutungsvolumen, perifokales Ödem) sowie dem klinischen Behandlungsergebnis korrelieren. Eine weitere Fragestellung ist, ob spezifische NET-Profile bei Schlaganfall-Patienten und bei Subgruppen nachweisbar sind. Die NET-STROKE-Studie kann dazu beitragen, die funktionelle Rolle von NETs bei ischämischen und hämorrhagischen Schlaganfällen zu charakterisieren und hierauf basierend neue Ansätze zur Behandlung sekundärer Gewebeschädigung zu entwickeln, die bislang nicht zu Verfügung stehen. In prä-klinischen Studien wurden bereits therapeutische Ansätze für NET-induzierte Pathomechanismen untersucht.

Einfluss verschiedener Sauerstoffkonzentrationen auf die Sekretion und die molekulare Zusammensetzung von extrazellulären Vesikeln 

Dr. Michaela Bauer

Institut für Theoretische Medizin, Molekulare Zellbiologie

Adipositas, insbesondere die Ansammlung von Bauchfett, stellt ein wachsendes globales Gesundheitsproblem dar. Dieses Fett umhüllt die Organe im Bauchraum und erhöht das Risiko für verschiedene Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Typ 2-Diabetes. Wenn das Fettgewebe stark wächst, kann die eingeschränkte Blutversorgung zu einem Sauerstoffmangel führen, der Zellschäden und Entzündungen im Fettgewebe begünstigt. 
In unserem Projekt untersuchen wir, wie verschiedene Sauerstoffkonzentrationen die Freisetzung, Zusammensetzung und Signalfunktion von extrazellulären Vesikeln (EVs) aus kultivierten Fettzellen beeinflussen. Dabei simulieren wir unterschiedliche Sauerstoffbedingungen, die denen im Körper nahekommen, um zu verstehen, wie sich diese auf das molekulare Cargo der EVs auswirken. Außerdem erforschen wir, welchen Einfluss diese potenziellen Veränderungen auf die Krankheitsentwicklung nehmen könnten. Unsere Ergebnisse könnten zudem helfen, die Methoden zur Kultivierung von Fettzellen und zur Isolierung von EVs weiter zu verbessern.
 

Einfluss von Vitamin C auf den Hypothalamus und unser Essverhalten

Dr. Henrike Horn

Anatomie und Zellbiologie

Durch unsere Ernährung sind wir ständig einer Fülle von natürlichen und künstlichen Substanzen ausgesetzt - manche sind nützlich, manche schädlich, viele sind beides – abhängig von der Menge, die wir aufnehmen. 

Unsere Gehirnzellen sind durch die Blut-Hirn-Schranke von den meisten körperfremden Substanzen abgeschirmt. Im Nucleus arcuatus – einer zentralen Hirnregion zur Steuerung unseres Energiehaushaltes – ist diese Schranke jedoch durchlässiger. Diese Durchlässigkeit ist eine Voraussetzung für die fein abgestimmte Steuerung der Nahrungsaufnahme und des Energiehaushalts, macht die Zellen in dieser Region jedoch auch anfällig für schädliche Substanzen. Es hat sich gezeigt, dass einige Umweltsubstanzen zu Veränderungen im Nucleus arcuatus und sogar zu Störungen des Stoffwechsels führen können. Die detaillierte Untersuchung der Wirkung verschiedener Substanzen auf den Nucleus arcuatus erfordert eine Bioassay-Plattform, die der physiologischen Realität ähnelt und gleichzeitig flexibler und weniger komplex ist als In-vivo-Studien. 

Organotypische Schnittkulturen schließen die Lücke zwischen einfachen Zellkulturmodellen und komplexen Studien am lebenden Organismus. Sie zeigen, wie Zellverbände des Gehirns bei physiologischen und pathologischen Prozessen auf molekularer, struktureller und funktioneller Ebene auf Reize reagieren. In diesem Projekt werden wir organotypische Schnittkulturen als Plattform zur Untersuchung der Neuroprotektion, Neuromodulation und Neurotoxizität von Nahrungs- und Umweltstoffen etablieren und die Auswirkungen von Vitamin C auf die Astrozyten und Neuronen des Nucleus arcuatus untersuchen.

Der Einfluss von Luftverschmutzung auf die Blutgefäße des Gehirns

Dr. Frank Mathes & Dr. Kathrin Gohlsch

Physiologie & Model-based Environmental Exposure Science

Der Schlaganfall ist weltweit die zweithäufigste Todesursache und der häufigste Grund für Behinderung bei Erwachsenen. Neben wohlbekannten Risikofaktoren wie Bluthochdruck, hohem Cholesterinspiegel oder Diabetes gibt es zunehmend Hinweise darauf, dass bestimmte Umweltfaktoren mit einem erhöhten Schlaganfallrisiko assoziiert sind. Dabei scheint Luftverschmutzung einer der Hauptfaktoren zu sein. Basierend auf Bevölkerungsstudien wurde geschätzt, dass 17-29 % aller Schlaganfälle mit Luftverschmutzung in Verbindung stehen. Die genauen Ursachen dieses Zusammenhangs konnten jedoch bisher nicht nachgewiesen werden.

In diesem Projekt soll ein besseres Verständnis der molekularen Vorgänge erlangt werden, mittels derer luftbasierte Stressfaktoren wie Feinstaub die Integrität der Gefäße im Gehirn beeinträchtigen und damit letztendlich Schlaganfälle auslösen oder die Folgen von Schlaganfällen negativ beeinflussen können. Hierzu sollen in vitro-Modellsysteme etabliert werden, mit denen die in vivo-Verhältnisse an der Blut-Hirn-Schranke und der neurovaskulären Einheit im Labor reproduziert werden können. An diesen Modellen sollen die molekularen Mechanismen untersucht und Signalwege identifiziert werden, die nach Exposition gegenüber Luftverschmutzung die Gefäßintegrität sowie die interzelluläre Kommunikation der beteiligten Zelltypen verändern und potenziell kompromittieren. Außerdem sollen routinemäßig vor Ort in Augsburg gesammelte Luftproben mit idealisierten Feinstaubproben in reproduzierbarer Weise verglichen und auf schädliche molekulare Signaturen untersucht werden.

Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es, durch die Identifizierung schädlicher molekularer Signaturen von durch Luftverschmutzung hervorgerufenen zerebrovaskulären Veränderungen die Grundlagen für zukünftige Verifizierungen an humanen Proben zu legen und so Zusammenhänge zwischen Luftverschmutzung und erhöhten Schlaganfallrisiken aufklären zu können.

Bestimmung der Immunkompetenz von Krebspatienten mittels Induktion einer allergischen Kontaktdermatitisreaktion in vitro

PD Dr. Johannes Döscher/ Farias Thölken

Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde / Klinik für Dermatologie Allergologie

Das geförderte Projekt beschäftigt sich mit der Etablierung eines umfassenden Immunkompetenzmodels mit Hilfe dessen die Kapazität von Tumorpatienten auf unbekannte Antigene reagieren zu können quantifiziert werden und insbesondere Defizite in diesem System durch die Erkrankung selbst und die Therapie erkannt werden soll. Dies ist bislang nur unzureichend gelungen, da Analysen reiner Zellpopulationen in der Zirkulation von Patienten nicht ausreichend erscheinen, da eine funktionelle Komponente fehlt und die Immunzellen, welche spezifisch auf Tumorantigene reagieren können, meist sehr rar sind und daher eine tiefergehende Analyse unmöglich ist. Die Analyse intratumoraler Immunzellen wiederum ist erschwert durch das limitierte zur Verfügung stehende Material von einer Biopsie oder einem Tumorresektat. Zudem ist es meist schwierig und ethisch kaum vertretbar Patienten multiplen Biopsien im Verlauf ihrer Erkrankung, beispielweise vor und nach Therapie, zuzuführen. Die bislang durchgeführten Arbeiten zum Einfluss von Tumortherapien auf das Immunsystem erfolgten einerseits mit Blutproben und andererseits mit kleinen Biopsien. Hier zeigten sich die oben genannten Limitationen. Eine Zellpopulation, welche in letzter Zeit an Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Immunantwort gewonnen hat, ist die der sogenannte Tissue Resident Memory cells (TRM). Da diese Zellen auch für die Auslösung einer Kontaktallergie verantwortlich zu sein scheinen, soll dies als Modell für die Fähigkeit eines Patienten diese Zellpopulation auszubilden dienen.

Hierzu werden periphere Blutmonozyten von Patienten mit Kopf-Hals-Karzinomen und Melanomen in Kontakt mit einer eine Kontaktallergie auslösenden Chemikalie gebracht. Im Anschluss wird die Immunreaktion anhand verschiedener Verfahren. Dieser Versuchsaufbau ermöglich letztendlich die Analyse verschiedenster Einflüsse auf das Immunsystem, angefangen bei der Erkrankung selbst, bis hin zum Einfluss von Immuncheckpointinhibitoren.

Von Silos, Seen und Wäldern – Datengetriebene Gesundheitsforschung mit Umweltdaten (EnviroData)

Dr. Bin Zhou

Lehrstuhl Model-based Environmental Exposure Science

Viele Krankheitsbilder haben einen mehr oder weniger belastbar nachgewiesenen Umweltbezug. Global betrachtet befindet sich der Umweltfaktor Luftverschmutzung auf einem höheren Platz der gesundheitlichen Risikofaktoren mit den größten Auswirkungen auf die Gesundheit der Weltbevölkerung, direkt nach Mangelernährung, Bluthochdruck und Tabakkonsum. Nun führt der Klimawandel zusätzlich zu Veränderungen in Umweltfaktoren (z.B. Temperatur) und verstärkt damit weiter deren gesundheitliche Relevanz. Trotz eines umfangreichen Werks an evidenzbasierter Forschung für bestimmte Krankheitsbilder ist unser Verständnis der Zusammenhänge zwischen Umwelt und Gesundheit noch unvollständig. Dies ist hauptsächlich auf fehlende Evidenz mangels empirischer Untersuchungen, bisher unberücksichtigte Wechselwirkungen mehrerer Faktoren oder unerkannte Wirkzusammenhänge zurückzuführen.

In Rahmen des EnviroData-Projekts werden mittels explorativer Datenanalyse der Kombination zwischen Krankenhauseinweisungen und Umweltfaktoren exemplarisch angegangen, welche statistisch evidente Zusammenhänge zwischen Anzahl und Zeitverlauf der Krankenhauseinweisungen im Uniklinikum Augsburg (unterschieden nach Hauptdiagnose) und zeit- und räumlich aufgelösten Umweltfaktoren gefunden werden können. Ziele des Projekts sind die Erstellung eines Datensilos von Umweltfaktoren und die Erzeugung eines synthetischen Datensatzes der Krankenhauseinweisungen für die universitäre Lehre, sowie die Vorbereitung eines Moodle-Kurses zur Nutzung des synthetischen Datensatzes in der Lehre an der Uni Augsburg.

Dr. Laura Steingruber

Lehrstuhl für Anatomie und Zellbiologie, Institut für Theoretische Medizin

Die Hypothese des Projektes lautet, dass systemische metabolische Erkrankungen persistierende pathologische Zustände fördern und den Prozess der zellulären Seneszenz und Autophagie beschleunigt. Somit wird auch die Funktion von Satellitenzellen, den Stammzellen der Skelettmuskulatur, und dessen regenerative Kapazität negativ beeinflusst. Es kommt zu einer gestörten Proteostase, die über die betroffene Zelle hinaus eine pathologisch veränderte interzelluläre Kommunikation und eine systemische metabolische Dysfunktion wie Insulinresistenz nach sich zieht.

Neue Einblicke in die Auswirkungen systemischer metabolischer Erkrankungen auf das Wachstums-, Proliferations- und Differenzierungsverhalten von Satellitenzellen sollen gewinnt, indem man primäre murine Satellitenzellen aus Muskelbiospien verschiedener Modelle extrahiert. Neben Satellitenzellen aus gesunden Modellen sollen auch adipöse und diabetische herangezogen werden und untereinander verglichen werden. Die zell- und molekularbiologische Charakterisierung der Satellitenzellen auf Einzelzellebene, wird durch eine Analyse im Gewebeverbund ergänzt, indem die kontralaterale Muskelbiopsie jedes Modells in Paraffinblöcke für weitere immunhistochemische Analysen überführt werden.
Wir gehen explizit auf Charakterisierungen von Signalkaskaden ein, die funktionell mit Inflammation, oxidativem Stress und Autophagie verbunden sind. Neben einem Zusammenhang zwischen systemischen metabolischen Erkrankungen und einer gestörten Seneszenz und Autophagie in Satellitenzellen, erhoffen wir uns mit Hilfe des beantragten Projektes zudem neue Einblicke in die Pathophysiologie von Satellitenzellen zu bekommen, um zukünftig unsere Erkenntnisse auf eine therapeutisch gezielte Stammzellaktivierung, die auf eine Behandlung dystrophischer Muskelerkrankungen abzielt, anzuwenden. Auf der anderen Seite sehen wir die Möglichkeit, dass unsere Forschung das Verständnis zu muskulären Umbau- und Wachstumsprozessen erweitert und diese Erkenntnisse therapeutisch gegen das proliferative Verhalten von Krebszellen wie etwa Rhabdomysarkomen eingesetzt werden können.

Can.med. Bernhard Maier

Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik

Umweltfaktoren können die gesundheitliche Entwicklung beim Menschen nachhaltig prägen. Einen wichtigen Umweltfaktor stellen hierbei auch traumatische Kindheitserfahrungen (TKE) dar. Zahlreiche Studien zeigen, dass TKE mit einer Vielzahl von ungünstigen gesundheitlichen Folgen wie z.B. Gedächtnisstörungen oder depressiver Stimmung im späteren Leben assoziiert sind. Neuere Untersuchungen legen nahe, dass diese Einflüsse bis ins hohe Alter persistieren können und auch noch bei den Nachkommen von in der Kindheit traumatisierten Menschen bestehen können. Dennoch sind die genauen biopsychosozialen Mechanismen, über die TKE die gesundheitlichen Folgen im späteren Leben sowie auf nachkommende Generationen vermitteln, bisher nicht im Detail verstanden. Eine entscheidende Rolle könnte hierbei die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HHN-Achse) spielen, auf tieferer biologischer Ebene zudem auch epigenetische Einflüsse.

• Erstes Ziel des Projektes ist die Untersuchung von Assoziationen zwischen biologischen Eigenschaften (Tagescortisol, Epigenetik) mit psychischen Erkrankungen und einer möglichen vermittelnden Rolle von TKE.

• Das zweite Ziel umfasst die Untersuchung des Einflusses von frühkindlichen Traumata auf komplizierende Verläufe bei affektiven Erkrankungen.

• Drittes Ziel ist die Erfassung des Einflusses von Kindheitstraumata auf die Schmerzsensibilität und Schmerzverarbeitung bei erwachsenen Personen, da der Schmerz als relevanter Prädiktor für die Entwicklung affektiver Erkrankungen v.a. im höheren Lebensalter gilt.

Für die verschiedenen Ziele sollen dabei drei verschiedene Stichproben von Probanden analysiert werden: Nachkommen der ersten Generation von ostpreußischen Geflüchteten und Vertriebenen, eine Kohorte psychisch erkrankter Personen sowie schließlich eine Stichprobe aus Studierenden.

Projekt „DigiStig“

Dr. rer.biol.hum. Irina Papazova

Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik, Universität Augsburg

Der immer schneller voranschreitende digitale Fortschritt ermöglicht neue Ansätze für die individuelle Diagnostik und Behandlung im Sinne der personalisierten Medizin. Dazu werden digitale Anwendungen zur Prävention, Krankheitsbewältigung sowie Therapie von chronischen Erkrankungen entwickelt (z.B. Diabetes, Depression), die nicht nur zur Verbesserung der Lebensqualität, sondern auch zur ökonomischen Entlastung des Gesundheitssystems führen könnten. Dabei stellt die rapide Entwicklung der digitalen Medizin aber auch eine Herausforderung für Ärzte und Ärztinnen dar, da sie neuartige klinische Entscheidungen bei Verschreibung der digitalen Anwendungen treffen. Das Projekt „DigiStig“ widmet sich dem Thema, indem es die Einflussfaktoren auf klinische Entscheidungen im Kontext der digitalen Medizin untersucht. In einer anonymisierten Online-Studie werden Studierende der Medizin sowie Ärztinnen und Ärzte (Schwerpunkt: Allgemeinmedizin) im Alter vom 18-65 Jahren Fragebögen, eine Implicit Assossiation Test (IAT) und Fallbeispiele bearbeiten, um explizite und implizite Faktoren bei der Entscheidungsfindung zu erfassen. Das Projekt wird in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Allgemeinmedizin und dem Lehrstuhl für Medizindidaktik und Ausbildungsforschung der Medizinischen Fakultät, Universität Augsburg durchgeführt.

Dr. Jonas Berken/ Dr. rer.nat. Pyanova

Klinik für Gefäßchirurgie und endovaskuläre Chirurgie/ Medizinische Fakultät Universität Augsburg, Lehrstuhl für Physiologie

Eine Erweiterung des Durchmessers der abdominellen Aorta auf über 30mm wird als Aneurysma bezeichnet. Das individuelle Rupturrisiko wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, kann aber heutzutage bisher nur unzureichend angegeben werden. Deshalb ist der maximale Durchmesser des Aneurysmas derzeit noch ein Hauptparameter zur Indikationsstellung vor einer elektiven Operation. Eine individuelle Rupturrisikoeinschätzung des Aortenaneurysmas könnte unnötige Operationen und gleichzeitig tödliche Aneurysmarupturen verhindern.

Mit Hilfe biomechanischer Analysen wie der Finite Elemente Methode (FEM) können präoperative Computertomographie-Daten verarbeitet werden, um die Wandspannung und die Stelle des höchsten Rupturrisikos im Aneurysma zu lokalisieren.

Eine Analyse zum Rupturrisiko bei abdominellem Aortenaneurysma (AAA) auf Ebene der molekularen Bildgebung und immunhistologischer Untersuchung wird aktuell bereits durch eine Zusammenarbeit zwischen der Klinik für Gefäßchirurgie und der Abteilung für Nuklearmedizin am Universitätsklinikum Augsburg durchgeführt. Die Untersuchung der mechanischen Gewebeeigenschaften der Aortenwand soll diese Forschung ergänzen, um Ergebnisse der molekularen Bildgebung mit der Festigkeit und Dehnbarkeit der Aortenwand zu verknüpfen. Die dabei erzielte verbesserte Beschreibung der Aneurysmawand könnte die Präzision der FEM Analyse erhöhen, um diese für den klinischen Alltag gebräuchlicher zu machen.

Ziel des Projektes ist die Analyse der Dehnbarkeit und Reißfestigkeit der aneurysmatischen Aortenwand mit Hilfe eines Zugversuchs nach erfolgter FEM Analyse. Die erhobenen biomechanischen Daten sollen zusammen mit klinischen Daten im Sinne von maschinellem Lernen verarbeitet werden, um so das individuelle Rupturrisiko bei AAA-Patienten mittels FEM Analyse zu verfeinern. Somit könnte eine genauere Indikationsstellung erfolgen.

PRIME TIME - Prädiktive Signaturen inflammatorischer Mediatoren im Liquor nach intraoperativer Bestrahlung von cerebralen Metastasen

PD Dr. Friederike Liesche-Starnecker/ Dr. Kathrin Steininger

Institut für Pathologie und Molekulare Diagnostik/ Klinik für Neurochirurgie

Neben traditioneller Ganzhirnbestrahlung und stereotaktischer Bestrahlung findet die intraoperative Radiotherapie (IORT) immer breitere Anwendung in der Behandlung cerebraler Metastasen. Neben Schonung des umliegenden Hirnparenchyms und Förderung der lokalen Tumorkontrolle, könnte eine einzelne hohe Dosis den Vorteil einer systemischen Antwort infolge immunologischer Prozesse hervorrufen. Solch einer Radiatio-induzierten Immunantwort wird zunehmend ein großer Einfluss auf den Therapieerfolg zugeschrieben. Durch eine im direkten Vergleich zu anderen Zentren überdurchschnittlich hohe Fallzahl von etwa 30 Patient:innen mit IORT pro Jahr zählt das Universitätsklinikum Augsburg inzwischen zu einem der größten Zentren für intraoperative Strahlentherapie. Damit ergibt sich die Möglichkeit, die IORT hinsichtlich ihres Einflusses auf immunologische Prozesse zu untersuchen. Im Rahmen unseres Forschungsvorhabens soll die direkte Antwort des angeborenen Immunsystem nach IORT aufgeschlüsselt werden, indem Zytokinsignaturen aus dem Liquor von Patient:innen mit intraoperativ bestrahlten cerebralen Metastasen bestimmt werden. Hierfür werden jeweils Liquorproben zu drei Zeitpunkten (intraoperativ, vor Tumorresektion und IORT; intraoperativ, nach Tumorresektion und IORT; 24h postoperativ) entnommen und über Multiplex-Analysen auf Quantität von 19 verschiedenen Zytokinen untersucht. Primärziel ist dabei die Detektion prädiktiv aussagekräftiger Zytokinsignaturen nach IORT. Hierbei soll die Hypothesen verfolgt werden, dass die IORT zu einer anderen Zytokinkonstellation und -entwicklung im Vergleich zur konventionellen postoperativen Bestrahlung führt und sich anhand der Zytokinmuster und deren quantitativer Veränderung im Verlauf eine Aussage über das Therapieansprechen nach IORT oder postoperativer Bestrahlung treffen lässt.

Inflammatory and autoimmune disorders and risk of cancer

Dr. Dennis Freuer

Lehrstuhl für Epidemiologie

Autoimmunkrankheiten sind durch das Vorhandensein von Autoantikörpern und chronischen Entzündungsprozessen gekennzeichnet. Sie treten auf, wenn das körpereigene Immunsystem eine Fehlfunktion aufweist und fälschlicherweise gesunde Zellen, Gewebe und Organe angreift. Weltweit sind derzeit etwa 5-8% der Bevölkerung von etwa 80-150 verschiedenen Autoimmunkrankheiten betroffen, bei denen es sich um lebenslange chronische Erkrankungen ohne Aussicht auf Heilung handelt. Es gibt Hinweise darauf, dass bestimmte Autoimmunkrankheiten mit einem erhöhten Krebsrisiko einhergehen, jedoch ist der Zusammenhang aufgrund niedriger Prävalenzen für viele Beziehungen noch nicht ausreichend untersucht worden. Weiterhin ist nicht klar, ob die Beziehungen zu bestimmten Krebsarten kausal sind.

Systematische Reviews (inkl. Metaanalysen) und Mendelian Randomization (MR)-Studien spielen eine wichtige Rolle bei der Integration bestmöglicher Erkenntnisse in die klinische Praxis, da sie viele Schwächen von Beobachtungsstudien beseitigen. Die MR ist eine Methode der Epidemiologie und Biostatistik für nicht-experimentelle Studien zur Schätzung kausaler Effekte zwischen einer Exposition und einer Krankheit ohne vorherige Randomisierung.

In diesem Projekt werden zunächst systematische Reviews verwendet, um die Auswirkungen zweier verschiedener Gruppen von Autoimmunerkrankungen auf das Auftreten von gynäkologischen bzw. gastrointestinalen Krebserkrankungen zu untersuchen. Die erste Gruppe von Erkrankungen umfasst Psoriasis, rheumatoide Arthritis und Morbus Bechterew. Die zweite Gruppe besteht aus Zöliakie, Typ-1-Diabetes und multipler Sklerose. Mögliche kausale Beziehungen zwischen der ersten Autoimmungruppe und gynäkologischen Krebserkrankungen werden zusätzlich mit Hilfe des MR-Designs trianguliert.

Ziel dieses Projektes ist es also, die bestmögliche Evidenz hinsichtlich des kausalen Einflusses von ausgewählten Autoimmunerkrankungen auf Krebsarten zu generieren und demnach das Augenmerk auf Früherkennung und Präventivmaßnahmen zu lenken.

Dr. Sabine Höppner

Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie, Institut für Theoretische Medizin

Die Signal Peptid Peptidasen (SPP) und ihre homologen, die Signal Peptide Peptidase Like-Proteasen (SPPLs) sind verwandt mit den Presinilinen, die das aktive Zentrum des gamma-Sekretase Komplexes bilden und an der Entstehung der Alzheimer Krankheit beteiligt sind. Im Genom des Menschen sind 5 Mitglieder der SPP/SPPL-Familie kodiert: SPP, SPPL2a, SPPL2b, SPPL2c und SPPL3.

Diese Proteasen spielen u.a. eine Rolle bei der Glykosylierung von sekretorischen und Membranproteinen, dem vesikulären Transport, und verschiedenen pathophysiologischen Mechanismen wie Krebsentstehung und Atherosklerose.

SPPL2 a, b und c unterscheiden sich in ihrer Domänenstruktur von SPPL3. Unterschiede könnten zur Substraterkennung oder auch im Ausschluss von Substraten (gate-keeper) beitragen, wie dies im verwandten gamma-Sekretase Komplex beobachtet wird. Bislang wurden zwar einige wenige Substrate für die SPPL2-Proteasen identifiziert, aber der molekulare Mechanismus der Substraterkennung, die Regulation der Proteolyse und beteiligten Signalwege sind bisher nur unvollständig verstanden.

Ziel des Projektes ist die strukturelle Charakterisierung dieser Proteasen. Dies soll dazu beitragen, eine Reihe von Fragestellungen zu bearbeiten - insbesondere zur Substratspezifität, Inhibition sowie Identifizierung von in-vivo Interaktionspartnern und beteiligten Signalwegen. 3D-Proteinstrukturdaten geben Hinweise auf Bindetaschen von Substraten, sowie allosterischen Aktivatoren und Inhibitoren und lassen sich daher in der Folge in translationalen Ansätzen in der strukturbasierten Medikamententwicklung einsetzen.

Dr. Alma Martl

Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie

Der transjuguläre intrahepatische portosystemische Shunt (TIPS) ist eine etablierte schnelle Methode zur Druckentlastung des Pfortadersystems.

Die Messung des hepatisch-venösen Druckgradienten (HVPG) ist aktuell der Goldstandard für die TIPS-Funktionsbeurteilung. Da die HVPG-Messung invasiv und nicht überall verfügbar ist, sind nicht-invasive Methoden für die TIPS-Funktionskontrolle notwendig.

Studien legen nahe, dass die Ultraschallelastographie der Leber und Milz eine wertvolle, nicht-invasive Alternative zur HVPG-Messung darstellt.

Im Gegensatz zu den etablierten Ultraschallelastographie-Verfahren erzeugt die zeitharmonische Ultraschallelastographie (THE) full-field-of-view Scherwellengeschwindigkeitskarten und weist eine höhere Eindringtiefe auf. Die Scherwellengeschwindigkeit kann somit als Surrogatmarker für die Gewebesteifigkeit im gesamten B-Bild gemessen werden. Dies ist hilfreich für die Beurteilung von diffusen Erkrankungen wie die Leberfibrose. Die höhere Eindringtiefe verbessert die Untersuchungsmöglichkeiten bei Aszites oder Adipositas.

Eine Studie unserer Kooperationspartner (Arbeitsgruppe von Prof. Sack an der Charité Berlin) zeigte bereits, dass die THE der Leber sensitiv für die Druckentlastung nach TIPS-Anlage ist. Allerdings wurden die Auswirkung der Druckentlastung auf die Milzsteifigkeit wie auch die Korrelation zwischen dem HVPG und der Milzsteifigkeit mittels THE bisher noch nicht untersucht. Ebenso gibt es aktuell keine Daten über den langfristigen Verlauf der Steifigkeit der Leber und Milz nach TIPS-Anlage.

Die primäre Projekthypothese ist, dass die Leber- und Milzsteifigkeit nach TIPS-Anlage sowohl im kurz- als auch im langfristigen Verlauf sinken. Die THE wäre somit als nicht-invasiver Marker für die TIPS-Funktion geeignet. Dazu wird die Leber- und Milzsteifigkeit bei 20 Patienten vor und bis zu einem Jahr nach der TIPS-Anlage gemessen und mit dem HVPG korreliert.

DigiSKiN

Dr. Izumi Yoshida 

Klinik für Dermatologie und Allergologie

Das DigiSKiN -Projekt ist eine Plattform mit dem Ziel, moderne Methoden des digitalen Lernens im Fachbereich Dermatologie an der Medizinischen Fakultät der Universität Augsburg umzusetzen. Neben dem Fokus auf eine Onlinedatenbank für die wichtigsten dermatologischen Krankheitsbilder ist es ebenfalls das Ziel, Hautveränderungen möglichst detailgetreu virtuell und physisch darzustellen, z.B. im Rahmen von virtueller Realität und 3D-Moulagen.

Eine der wichtigsten Aspekte ist im dermatologischen Alltag das Sehen und Abtasten der Hauveränderungen der Patient:innen. Im Hinblick auf die fortlaufende Digitalisierung der Medizin, aber auch des universitären Unterrichts, ist es das Ziel, diese Sinneswahrnehmungen in ein digitales Konzept zu überführen.

Zusammenfassend liegt unser Fokus auf 5 Teilbereichen.

1. Lehrvideos zu Untersuchungstechniken, zu speziellen Therapieformen und zu allen großen Erkrankungen zu erstellen
2. Televisiten zu erproben, d.h. Lehrvisiten und Unterricht am Krankenbett
3. Digitalisierte 3D-Druck-Moulagen für die Effloreszenzenlehre zu designen und bestehende Moulagen zu digitalisieren, sowie diese als Druckmodelle in 3D zu präsentieren

4. Digitale Nahtkurse für Medizinstudenten zu erproben und weiterzuentwickeln

5. Digitale Prüfungsformate inklusive Prüfung praktischer Kompetenzen zu erproben

Ziel des Projekts soll ein digitales Lehrformat sein, welches unabhängig von Zeit und Ort umgesetzt werden kann und skalierbar ist. Gleichzeitig sichert es den Schutz der Patienten und Studierenden vor Infektionen. Außerdem bietet es für Studierende die Möglichkeit, erste Erfahrung im Bereich der Telemedizin und digitaler Kompetenzen zu erwerben.

PEROSAC

Dr. Bettina Naber/ Dr. Matthias Reiger

In unserer Studie „PEROSAC“ sollen mind. 100 Patienten mit den Krankheitsbildern Rosazea, Acne vulgaris, und periorale Dermatitis eingeschlossen werden. Es soll eine Analyse des Hautbildes vor Therapie und nach 4 Wochen unter Standardtherapie mittels Fotodokumentation, Dermatoskopie, dynamischer OCT, vertikalen und horizontalen LC-OCT Aufnahmen der Epidermis, dermoepidermalen Junktion und der Dermis sowie mittels VISIA® erfolgen. Sie werden wie üblich im Rahmen der Leitlinie behandelt. Mittels nichtinvasiver Diagnostik sollen die Effektivität der Therapie kontrolliert werden und neue Erkenntnisse über die Genese Erkrankung gewonnen werden. Die Untersuchung von Cutibacterium acnes soll in Kooperation mit Dr. Matthias Reiger (Institut für Umweltmedizin, Universitätsklinikum Augsburg) erfolgen. Dort wird an zuvor in der Dermatologie entnommenen, standardisierten, mikrobiologischen Hautabstrichen die Detektion von Cutibacterium acnes mittels multiplex qPCR nach Extraktion der DNA aus den Proben quantitativ durchgeführt werden. In Zusammenschau der Befunde sollen neue Erkenntnisse hinsichtlich Entstehung, Diagnostik und Krankheitsverlauf sowie mögliche neue Therapieoptionen gewonnen werden.

Hagen Kerndl
(Promotion fortgeschritten, Projekt in Zusammenhang mit Promotion)

Klinik für Gefäßchirurgie und endovaskuläre Chirurgie

Multimediale Patientenunterhaltung im Rahmen von gefäßchirugischen Eingriffen in Lokalanästhesie

Die Durchführung vieler operativer Eingriffe ist mithilfe von Lokal- und Regionalanästhesieverfahren sehr gut am wachen Patienten möglich. Die Thrombendarteriektomie der Arteria Carotis zur Prophylaxe von Schlaganfällen ist einer dieser Eingriffe, dabei ist durch die OP am wachen Patienten die ständige neurologische Beurteilbarkeit und somit die Möglichkeit zur schnellen Reaktion bei neurologischer Auffälligkeit gegeben.

Durch die Einschränkung der Bewegung und des Sichtfeldes durch die für die Operation notwendige Lagerung und die sterile OP-Abdeckung des Operationsfeldes kann die etwa zweistündige Operation zur Belastung für den Patienten werden.

In der geförderten Studie soll dabei die Möglichkeit der Ablenkung des Patienten mit einer Videobrille und Kopfhörern getestet werden. Durch sanfte Unterhaltung mit Naturaufnahmen und entspannender Musik soll dem Patienten eine Ablenkung vom Operationsgeschehen und eine Möglichkeit zur Entspannung gegeben werden.

Die Studie erfolgt an 100 Patienten, welche randomisiert entweder mit oder ohne Brille operiert werden. Vor, nach und während dem Eingriff erfolgt dabei die Erfassung von Vitalparametern, die Bestimmung des Stresshormons Cortisol im Blut sowie die Evaluation der subjektiven Belastung des Patienten anhand von standardisierten Fragebögen.

Durch den Vergleich dieser Stressparameter und der durch den Patienten empfundenen Belastungssituation zwischen den beiden Gruppen soll ein Patientennutzen dieser multimedialen Patientenunterhaltung während der Operation nachgewiesen werden. Bei Nachweis eines positiven Effektes soll die Nutzung von solchen Devices klinikübergreifend vorangetrieben werden.

Carl Mathis Wild

Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe

Die systematische inguinofemorale Lymphonodektomie bei Patientinnen mit fortgeschrittenen Vulva-Karzinom führt in  ca 80% der Patientinnen zu Komplikationen wie Seromen, Wundheilungsstörungen, Infektionen und Lymphödemen verbunden. Auch die Lebensqualität ist durch lange stationäre Aufenthalte sowie häufige Arztbesuche eingeschränkt. Zum Teil kommt es auch zu einer Verschlechterung der Prognose, da eine gegebenenfalls notwendige Bestrahlung erst verzögert durchgeführt werden kann. Bisherige Versuche die Rate an Komplikationen zu senken waren entweder nicht effektiv oder konnten sich aufgrund der Komplexität nicht durchsetzen.

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurde statt der bisher üblichen Volumen-kontrollierten Drainage eine Drainage zwischen Leiste und Douglas eingelegt, die für 90 Tage belassen wurde. Im Vergleich zur Literatur konnten die Rate von postoperativen Komplikationen mit 50% deutlich gesenkt werden.

In einer prospektiv randomisierten multizentrischen Interventionsstudie mit zwei Armen soll die inguino-peritoneale Drainage mit der Volumen-kontrollierten Drainage verglichen werden. Die Randomisierung erfolgt intraoperativ. Im Interventionsarm wir eine 12er Charriere Silikon Drainage nach Abschluss der Lymphonodektomie zwischen Douglas und Leiste platziert.  Die Drainage wird nach 30 Tagen nach vorheriger sonographischer Lagekontrolle in Lokalanästhesie entfernt.
Im Kontrollarm wird eine Volumen-kontrollierte Unterdruckdrainage verwendet. Auch diese wird nach spätestens 30 Tagen entfernt werden.

Es werden alle postoperativen Komplikationen, die Lebensqualität sowie der klinische Verlauf für 2 Jahre erfasst und verglichen.

Aufgrund der niedrigen Inzidenz und der geschätzten Fallzahl von 100 ist eine Rekrutierung über 2 Jahren geplant. Damit soll die Studie nach 4 Jahren abgeschlossen sein.

ctDNA als MRD-Marker beim Multiplen Myelom

II. Medizinische Klinik

Das Multiple Myelom (MM) stellt das zweithäufigste hämatologische Malignom dar. Kennzeichnend ist die Proliferation von klonalen Plasmazellen im Knochenmark, welche ein unkontrolliertes Wachstum bedingt und zu destruktiven Knochenläsionen und Nierenschäden führt.

Die Minimale Resterkrankung (MRD) beschreibt residuale klonale Zellen, die nach einer Therapie im Körper verbleiben. Sie ist von wesentlicher Bedeutung für die Prognoseabschätzung, die Behandlungsüberwachung und MRD-gesteuerte Behandlungsstrategien.

Beim MM sind einige Methoden zur Bestimmung von MRD in der Erprobung, im klinischen Alltag ist bisher keine Methode zum MRD-Nachweis beim MM etabliert. Im Bereich der Forschung kommen die Durchflusszytometrie und die Next-Generation-Sequenzierung des B-Zell-Rezeptors an Knochenmarksproben zum Einsatz. Die Gewinnung dieser ist gleichwohl verbunden mit Unannehmlichkeiten für den Patienten, aber auch mit räumlicher Heterogenität und Kompartiment-Beschränkung des MM im Knochenmark, welche fälschlicherweise zu negativen Ergebnissen führen kann.

Um solchen Limitationen entgegenzuwirken, kommt die Verwendung von Liquid Biopsy (LBx), die Analyse von flüssigem, biologischen Proben in Betracht. Mittels LBx kann z. B. zirkulierende Tumor-DNA (ctDNA) im Blutplasma nachgewiesen werden. ctDNA ermöglicht durch die spezifische Detektion von Mutationen, MRD quantitativ und qualitativ zu bewerten. Durch einfache Wiederholbarkeit einer LBx im Vergleich zu bildgebenden Verfahren oder Gewebebiopsien ist eine Echtzeitüberwachung der Malignomlast möglich.

Ziele des Forschungsprojektes sind: 

1. die Bestätigung zur Eignung von ctDNA als MRD-Marker beim MM
2. ein Vergleich der Aussagekraft von ctDNA mit bestehenden Methoden
3. die Korrelation von klinischen Endpunkten zur Prognose-Einschätzung und Auflösung von räumlichen Begrenzungen
4. die Darstellung der klonalen Evolution sowie Charakterisierung von Resistenzmutationen während der Therapie

Eine computergestützte Analyse von Sprache und klinischen Befunden mittels maschinellen Lernens und Künstlichen-Intelligenz-Algorithmen

Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik

Es sollen 45 Patient*innen nach Aufnahme in das Bezirkskrankenhaus Augsburg und weitere 20 Teilnehmende Patient*innen im Rahmen einer vorausgehenden Pilotphase untersucht werden. Dabei soll jeweils die Ausprägung der Suizidalität sowohl nach klinischem Standard, als auch mittels verschiedener strukturierter Eigen- und Fremdbeurteilungs-Verfahren erfasst und die Wahrscheinlichkeit eines Suizidversuches eingeschätzt werden. Darüber hinaus sollen protektive und Risiko-Faktoren sowie weitere anamnestische Daten, der aktuelle psychopathologische Befund und ein Fragebogen zum Vorliegen früher Traumata erhoben werden. Neben der Erfassung dieser klinischen Merkmale erfolgt eine Sprachaufnahme, bei der die Proband*innen einen standardisierten Text vorlesen und in ein Aufnahmegerät einsprechen. Die so erfassten Daten sollen dann sowohl mit klassischen statistischen Methoden, als in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Embedded Intelligence for Health Care and Wellbeing mittels maschineller Lernverfahren ausgewertet werden. Der so entstehende künstliche Intelligenz Algorithmus soll mithilfe der Gesamtheit der erfassten klinischen und Sprach-Daten dazu trainiert werden, mit möglichst hoher Sensitivität und Spezifität das Merkmal Suizidalität anhand von Sprache zu erkennen. Bei Entlassung sowie an bis zu 5 Zeitpunkten über insgesamt 12 Monate danach sollen weitere Kurzuntersuchung durchgeführt werden, bei denen das Auftreten von Suizidversuchen in der Zwischenzeit erfragt wird sowie eine kurze Skalen-basierte Selbsteinschätzung der Suizidalität erfolgt. Auch eine erneute Sprachaufnahme soll jeweils angeboten werden. So soll der Algorithmus weiter trainiert und zudem dessen prädiktive Fähigkeit, die Auftretens-Wahrscheinlichkeit von Suizidversuchen abzuschätzen, evaluiert werden.

Sonographische Untersuchung des Kniegelenkes zur Darstellung einer möglichen Trochleadysplasie bei Neugeborenen

Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie

Hintergrund:

Seit Einführung der standardisierten sonographischen Hüftgelenksuntersuchungen bei Neugeborenen, gewinnen die Therapieoptionen bei Hüftdysplasien immer mehr an klinischer Bedeutung. Nun haben wir uns die Frage gestellt, ob die sonographische Untersuchung der Trochleaform im Neugeborenenalter Erkenntnisse über Fehlbildungen und deren Auswirkungen am Kniegelenk im Erwachsenenalter, zum Beispiel als Patellaluxation, ergeben können. Laut aktueller Studienlage stellt die laterale Trochleainklination und die Lateralisation der Tuberositas tibiae die effektstärksten Prädiktoren der Subluxationstendenz der Patella beim Erwachsenen dar, welche durch den Bisect-Offset charakterisiert wurde. Bisher gibt es kaum sonographische Daten und wissenschaftliche Arbeiten über Trochleaformen und mögliche Dysplasien bei Neugeborenen.

Fragestellung:

Gibt es, analog zur Hüftdysplasie, pränatale Faktoren für eine kongenitale Trochleadysplasie?

Projektbeschreibung:

Im Rahmen der geplanten prospektiven Studie planen wir bei Neugeborenen, die im Uniklinikum Augsburg geboren werden, anlässlich der routinemäßigen sonographischen Untersuchung der Hüftgelenke, eine zusätzliche Untersuchung der Kniegelenke durchzuführen, um herauszufinden, ob sich eine Trochleadysplasie sonografisch darstellen lässt. Für die Messung der Trochlea wurde ein axialer Schnitt, in dem sich die Punkte mit der am weitesten nach dorsal reichenden posterioren Kondylenbegrenzung darstellen lassen, standardisiert. Zudem werden mittels Fragebögen Daten der Eltern und der Kinder erfasst, um mögliche Risikofaktoren zu analysieren.

Wir erhoffen uns durch die Analyse der kongenitalen Trochleaformparameter im Rahmen der Säuglingshüftsonographien Erkenntnisse zur Entstehung und Varianz dieser entscheidenden Prädiktoren für die patellofemorale Gelenkführung und Stabilität. Zudem könnten weitere Einflussfaktoren mit der Erhebung einer ausführlichen Familienanamnese untersucht und weitere Erkenntnisse zur intrauterinen Gelenkprägung gewonnen werden.

Sexarbeit unter Chemsex-Usern (SEARCHER)

Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik

Einführung:

„Chemsex“ stellt eine Unterform des sexualisierten Substanzkonsums dar. Hierbei werden durch spezifische Substanzen sexuelle Erlebnisse gefördert und intensiviert. In vorherigen Arbeiten konnte Chemsex als ausgeprägter Risikofaktor für die Erwerbung von sexuell übertragbaren Infektionen (STIs) sowie für die Entwicklung psychischer Erkrankungen definiert werden. Gefährlicherweise wurde zuletzt eine deutliche Zunahme des Phänomens beschrieben. Obwohl Sexarbeit in Vorarbeiten häufig mit Substanzkonsum in Verbindung gebracht wurde, existieren keine Untersuchungen zum Thema Chemsex und Sexarbeit. Darüber hinaus konnte Einsamkeit als Risikofaktor sowohl für Substanzkonsum, als auch für psychische Erkrankungen definiert werden.

Ziel des vorliegenden Projektes ist die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Chemsex, Sexarbeit und Einsamkeit um daraus entsprechende Interventionen für betroffene Personen zu entwickeln.

Methode:

Im Rahmen einer systematischen Literaturrecherche auf den Plattformen PubMed, Embase und Web of Science zum Thema Substanzkonsum unter Sexarbeiter*innen ist eine Übersichtsarbeit zum Thema geplant.

Anschließend wird im Rahmen einer explorativen, anonymen, cross-sectional online Studie eine Umfrage mit Fragen zum Thema Substanzkonsum, Chemsex, sowie einer validierten Skala zum Grad der Einsamkeit erstellt. Die Erhebung ist für zwei Messzeitpunkten geplant. Die Rekrutierung soll im deutschsprachigen, europäischen Raum über Internet-Datingportale erfolgen.

Im Anschluss sollen eine mehrsprachige Internetplattform sowie Informationsmaterialien zum Thema Sexarbeit, Einsamkeit und Substanzkonsum für Betroffene zur Aufklärung über Risiken, Prävention und Therapie erstellt werden.

Ausblick:

Anhand der Ergebnisse des vorliegenden Projektes sollen konkrete Maßnahmen zur Verbesserung der Versorgungssituation von Betroffenen erarbeitet werden. Diese sollen perspektivisch wissenschaftlich evaluiert und ggf. in nationale und internationale Präventionsprojekte zum Thema Sexarbeit einfließen.

Die Auswirkung einer vorhergehenden Infektion mit saiso-nalen Coronaviren auf den klinischen Verlauf und die zelluläre und humorale Immunantwort einer SARS-CoV2 Infektion

Institut für für Labormedizin und Mikrobiologie

In der Fachliteratur ist beschrieben, dass Antikörper auf unterschiedliche – aber verwandte – Viren eine Kreuzreaktivität aufweisen können. Auch die Reaktivierung von Herpesviren im Rahmen von Infektionen mit anderen Krankheitserregern ist seit längerem bekannt.

Im Rahmen des Dissertationsvorhabens soll die Auswirkung vorangegangener Infektionen mit saisonalen Coronaviren auf die humorale und zelluläre Immunantwort bei einer Covid-19-Infektion untersucht werden. Des Weiteren wird überprüft, ob es im Rahmen der Erkrankung zu einer Reaktivierung relevanter Herpesviren (z.B. EBV) kommt.

Zu diesem Zweck werden die Daten der Patientenkohorte aus der bayernweiten Covid-Vakzin-Kohorten-Studie (CoVaKo) für serologische Untersuchungen herangezogen. Hierbei wird mittels eines Immunblots das Plasma der Probanden auf vorhandene IgG-Antikörper gegen die vier bekannten humanen saisonalen Coronaviren, welche ca. 15% aller oberen Atemwegsinfektionen ausmachen, getestet. Für jeden Probanden werden die Spike-Antikörper gegen das SARS-CoV2 ermittelt. So weit verfügbar wird auch die zelluläre Immunantwort mittels Covid-Elispot getestet. Darüber hinaus wird ebenfalls mittels Immunblot (IgG- und IgM-Antikörper)  die Reaktivierung der Herpesviren bestimmt.

Die Kohorte wird anschließend auf Basis ihres Impfstatus sowie des Ergebnisses des Immunblots in vier Gruppen unterteilt. Anhand der Ergebnisse unserer Untersuchungen sowie der klinischen Daten zum Krankheitsverlauf der Patienten erwarten wir Erkenntnisse darüber, inwiefern die Immunantwort auf eine Covid-19-Erkrankung durch eine zuvor durchgemachte Infektion mit saisonalen Coronaviren und/oder eine Reaktivierung bestimmter Herpesviren moduliert wird.