Lebensrettende Forschung

Jeden Tag sterben in Deutschland 162 Menschen an Sepsis. Trotz Hightech-Medizin gibt es noch keine individuelle Sepsis-Therapie. Die Wissenschaftler am Jenaer Zentrum für Innovationskompetenz SEPTOMICS arbeiten an der Lösung dieses Problems.

Die Therapie von Patienten mit einem schweren septischen Schock ist sehr teuer und oft erfolglos. Zwischen 1.200 und 1.500 Euro am Tag kostet die Behandlung auf der Intensivstation. Da es, außer der Verabreichung von Antibiotika, keine zielgerichtete Therapie gegen die Sepsis gibt, ist die Sterblichkeitsrate hoch und überlebende Patienten leiden häufig unter Langzeitschäden. Um wirksamere, spezifische Therapieansätze zu finden, wollen die SEPTOMICS-Forscher die molekularen Mechanismen der Sepsis durchdringen und die Ergebnisse ihrer Arbeit schnellstmöglich in die Klinik überführen. Sehr hilfreich ist dabei die gute Vernetzung mit Experten vor Ort. Dazu gehören der Exzellenzcluster Balance of the Microverse, der InfectoGnostics-Campus, InfectControl 2020 und das Center for Sepsis Control and Care, das über eine umfangreiche Blutproben-Datenbank verfügt.

Pilzinfektionen – die unterschätzte Gefahr

Sepsis kann durch bakterielle, aber auch durch Pilzinfektionen ausgelöst werden. Einer dieser Pilze ist Candida albicans, der auch Menschen besiedelt. Gerät er außer Kontrolle, kann er lebensbedrohliche Infektionen hervorrufen. Die Arbeitsgruppe Host Fungal Interfaces unter Leitung von Slavena Vylkova will herausfinden, warum das passiert. Ihre Untersuchungen haben gezeigt, dass der Pilz unter bestimmten Bedingungen den pH-Wert seiner Umgebung neutralisieren kann. Das wiederum geht mit einer verstärkten Hyphenbildung einher und kann zur Ausbreitung von Candida albicans führen. Auf diese Weise kann der Pilz Infektionen auslösen, beispielsweise in Wunden, aber auch durch Biofilme auf Kathetern.

Hefepilz Candida albicans in einer Petrischale

Der Hefepilz Candida albicans gehört zu den wichtigsten Erregern einer Pilzsepsis, die schwer zu behandeln und mit einer hohen Sterblichkeit verbunden ist.

Foto: HKI / A. Schroll

Oliver Kurzai, Arbeitsgruppenleiter von Fungal Septomics und Chef des Nationalen Referenzzentrums für invasive Pilzinfektionen – NRZMyk, beobachtet unter den eingesendeten Patientenproben einen hohen Anteil von Infektionen mit Fusarien. Diese Pilze rufen schwere Infektionen der Hornhaut im Auge hervor. Besonders Träger weicher Kontaktlinsen sind davon betroffen. In 10 bis 20 Prozent der Fälle verlieren die Patienten ihr Auge. Kurzai und seine Mitarbeiter untersuchen diese Infektionen. Genauso wie die so genannte invasive Aspergillose, eine lebensbedrohliche Schimmelpilzinfektion der Lunge, die oftmals in eine Sepsis mündet. Die Forscher haben entdeckt, dass das Risiko für diese Infektion auch durch genetische Faktoren bedingt wird. Sie wollen nun herausfinden, ob es möglich ist, Risikopatienten zu identifizieren, um sie vor der Infektion zu schützen.

Infektionsmechanismen erkennen – Überlebenden helfen

Sina Coldeweys Team Translational Septomics untersucht die Störung der Herzmuskelfunktion und des Kreislaufs durch eine Sepsis. Dafür nutzen die Ärzte und Wissenschaftler im Rahmen von klinischen Studien Patientendaten und Blutproben. Aktuell rekrutieren sie Patienten für eine neue Studie, bis 2020 sollen es knapp 100 Teilnehmer werden. Die Anästhesistin und Intensivmedizinerin möchte klinische Faktoren und Moleküle finden, die entscheidend für den Krankheitsverlauf sind. Ziel ist es, eine Sepsis rechtzeitig zu diagnostizieren und neue Behandlungskonzepte zu entwickeln, die individuell auf den Patienten abgestimmt sind.

Untersuchung von Blut in einer Pipette

Im Blut von Sepsispatienten suchen die Wissenschaftler nach Faktoren, mit denen sie den Verlauf der Erkrankung besser vorhersagen können.

Foto: FSU / A. Schroll

Da Lungenentzündungen zu einer Sepsis führen können, erforschen Hortense Slevogt und ihre Mitarbeiter von Host Septomics Entzündungsmechanismen in der Lunge. Die Gruppe untersucht die Interaktionen zwischen Lungenepithelzellen und Erregern, wie zum Beispiel dem Pilz Candida albicans. Slevogt, die auch als Pneumologin am Uniklinikum Jena arbeitet, will außerdem herausfinden, was bei der Sepsis mit der Antwort des Immunsystems gegen die eindringenden Krankheitserreger geschieht und was letztlich dazu führt, dass alles aus dem Ruder läuft. Bei ihren bisherigen genetischen Untersuchungen hat sie Rezeptoren gefunden, die dabei eine Rolle spielen.

Es sind vielversprechende neue Ansätze zur Diagnose und Therapie der Sepsis, mit denen die SEPTOMICS-Forscher in Zukunft das Leben vieler Patienten retten könnten.