Pilotprojekt
PP3
Proteomics-basierte Identifizierung und Validierung neuer Mediatoren der Schädigung und Regeneration der endothelialen Glykokalyx bei der bakteriellen Sepsis und COVID-19
Zusammenfassung
Die endotheliale Glykokalyx (eGC) stellt als kohlenhydratreiche Schicht auf der luminalen Seite des Endothels eine erste schützende Barriere gegen Sepsis-induzierte Permeabilitätszunahme dar. Mittels eines Proteomics konnten wir in zwei Querschnittskohorten von Patienten mit Sespis oder COVID-19 verschiedene Proteine identifizieren, die mit einer eGC Schädigung in vivo assoziiert sind. Um den kausalen Zusammenhang zwischen diesen Proteinkandidaten und der eGC Schädigung weiter aufzudecken, nutzen wir unser etabliertes atomic force microscopy (AFM)-Verfahren zur nanomechanischen Detektion der eGC auf kultivierten Endothelzellen. Die vielversprechendsten Kandidaten werden in vivo im M.cremaster Mausmodell mittels Intravitalmikroskopie validiert. Das Ziel dieses Projektes ist die Identifizierung neuer molekularer Targets, um den Zusammenbruch der Gefäßbarriere bei einer Sepsis gezielt behandeln zu können.
Schematische Übersicht des Arbeitsprogramms: Auf das Screening von vielversprechenden Proteinkandidaten folgen weitere Versuche zur Entschlüsselung zugrundeliegender Signalkaskaden. Im Fall erfolgversprechender Ergebnisse ist die Validierung im Sepsis-Mausmodell geplant.
Zwischenüberschrift
Unser Arbeitsprogramm ist durch folgende Hypothese getrieben: Unser vorherigen und vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Veränderungen der Glykokalyx eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung einer Sepsis wie auch von COVID-19 spielen, denn in vivo-Daten für Glykokalyx und Mikrozirkulation korrelieren deutlich mit Schwere und Mortalität der Erkrankungen.
In diesem Forschungsprojekt streben wir daher folgende Ziele an:
- Die Identifizierung von Proteinen und korrespondierenden Signalwegen in Sepsis und COVID-19, die im kausalen Zusammenhang zur Glykokalyxveränderung stehen sowie die Entwicklung von Strategien um die eGC zu schützen bzw. wiederaufzubauen.
- Außerdem planen wir die Ergebnisse zu den vielversprechendsten Proteinkandidaten in einem in vivo Modell der Sepsis-induzierten eGC Schädigung zu validieren.
