Entzündung, Stammzellen und Geräte in der Behandlung von pulmonaler Hypertonie und Herzinsuffizienz

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• Entzündung und vaskuläres Remodeling
• Tiermodelle in der Forschung
• Stammzelltherapie bei Herzinsuffizienz
• Medizingeräte bei Rechtsherzinsuffizienz
• Klinische Studien zu entzündungshemmenden Behandlungen
• Zukünftige Richtungen in der PAH-Forschung
• Vollständiges Transkript

Entzündung und vaskuläres Remodeling

Entzündungsprozesse sind ein zentraler Treiber des vaskulären Remodelings bei pulmonal-arterieller Hypertonie. Dr. Aaron Waxman, MD, erläutert, dass seine Forschung diesen Prozess intensiv untersucht. Infolge entzündlicher Signale kommt es in der Lunge und ihren Gefäßen zu erheblichen architektonischen Veränderungen. Dieses Verständnis ist entscheidend für die Entwicklung gezielter Therapien, die das Fortschreiten der Erkrankung aufhalten oder sogar umkehren können.

Tiermodelle in der Forschung

Dr. Aaron Waxman, MD, setzt anspruchsvolle Tiermodelle ein, um die menschliche pulmonale Hypertonie nachzuahmen. Sein Team verwendet ein Mausmodell, das IL-6 (Interleukin-6), ein wichtiges Entzündungszytokin, überproduziert. Dies führt zu einem Remodeling der Lungengefäße, das dem bei menschlicher Erkrankung ähnelt. In Zusammenarbeit mit Dr. Jane Leopold entwickelten sie zudem ein Großtiermodell am Schwein. Dabei wird die untere Pulmonalvene abgebunden, um ein fortschreitendes pulmonal-vaskuläres Remodeling und eine rechtsseitige Herzfunktionsstörung auszulösen.

Stammzelltherapie bei Herzinsuffizienz

Die Verabreichung von Stammzellen stellt einen vielversprechenden Ansatz zur Behandlung der Rechtsherzinsuffizienz dar. In seinem Schweinemodell wendet Dr. Waxmans Team einen intrakoronaren Arterienansatz an, um Stammzellen zu transplantieren. Dabei konnte die Lebensfähigkeit der transplantierten Zellen erfolgreich nachgewiesen werden. Diese Forschung bildet eine wichtige Grundlage für die Erprobung regenerativer Medizinstrategien zur Wiederherstellung der Herzfunktion bei Patienten mit fortgeschrittener pulmonaler Hypertonie und daraus resultierender Herzinsuffizienz.

Medizingeräte bei Rechtsherzinsuffizienz

Medizingeräte bieten eine weitere potenzielle Behandlungsoption bei Rechtsherzversagen. Dr. Aaron Waxman, MD, untersucht kritisch den Einsatz ventrikulärer Unterstützungssysteme (VADs, Ventricular Assist Devices). Er prüft, ob ein Rechtsherz-Unterstützungssystem das versagende rechte Ventrikel stützen kann. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Vergleich von pulsatilem versus nicht-pulsatilem Blutfluss im pulmonal-vaskulären Bett und dessen Einfluss auf das Remodeling.

Klinische Studien zu entzündungshemmenden Behandlungen

Erkenntnisse aus der Laborforschung fließen nun direkt in die Patientenversorgung ein, indem klinische Studien initiiert werden. Dr. Waxman bestätigt, dass Studien zu entzündungshemmenden Therapien bei pulmonal-arterieller Hypertonie laufen. Dazu zählen Medikamente, die auf den IL-6-Signalweg abzielen, wie Anti-IL-6-Präparate und IL-6-Rezeptorblocker. Dies markiert eine bedeutende Wende hin zur Behandlung der zugrundeliegenden entzündlichen Ursache der Erkrankung.

Zukünftige Richtungen in der PAH-Forschung

Die Zukunft der Behandlung der pulmonal-arteriellen Hypertonie ist vielschichtig. Dr. Aaron Waxman, MD, betont einen kombinierten Ansatz aus Pharmakologie, Biologika und Geräten. Laufende Forschung zu nachgeschalteten Effektoren entzündlicher Rezeptoren wird voraussichtlich neue Arzneimittelziele identifizieren. Zudem könnte die Kombination von Stammzelltherapie mit mechanischer Kreislaufunterstützung die Versorgung von Patienten mit terminaler Rechtsherzinsuffizienz revolutionieren und zu verbesserten Outcomes sowie Lebensqualität führen.

Vollständiges Transkript

Stammzellen können bei Herzinsuffizienz und pulmonaler Hypertonie dazu beitragen, die normale Organstruktur und -funktion wiederherzustellen. Ein führender Experte für Lungenerkrankungen und Herzinsuffizienz erläutert, wie die Wissenschaft wirksame Behandlungsansätze entwickelt.

Ihre Forschung konzentriert sich auf die Veränderungen von Blutgefäßen und Lungen bei Erkrankungen.

Dr. Anton Titov, MD: Sie zeigen, dass Entzündungen in der Lunge zu Veränderungen der Gefäßarchitektur führen. Lunge und Blutgefäße durchlaufen einen Remodeling-Prozess. Sie haben auch ein Mausmodell entwickelt, das die pulmonal-arterielle Hypertonie eng nachahmt. Wie kommt Ihre Forschung Menschen mit Lungenerkrankungen zugute?

Dr. Anton Titov, MD: Welche aktuellen Schwerpunkte verfolgen Sie in Ihrer Forschung zu pulmonal-arterieller Hypertonie und anderen Lungengefäßerkrankungen?

Dr. Aaron Waxman, MD: Wir haben aus unserer Arbeit hier viel gelernt. Insbesondere über die Rolle der Entzündung als Treiber des vaskulären Remodelings. Wir haben verschiedene Aspekte der Entzündung untersucht.

Wir setzen eine Reihe von Tiermodellen der pulmonal-arteriellen Hypertonie ein. Sie erwähnten das Mausmodell. Diese Mäuse produzieren überschüssiges IL-6, was zu einem Remodeling ihrer Lungengefäße führt, das dem bei menschlicher Erkrankung ähnelt – auch wenn es noch kein perfektes Modell ist.

Dr. Aaron Waxman, MD: In Zusammenarbeit mit Dr. Jane Leopold aus der Kardiologie haben wir ein Großtiermodell entwickelt. Wir nutzten ein Schweinemodell der Rechtsherzinsuffizienz. Durch Abbinden der unteren Pulmonalvene beim Schwein lösen wir ein zeitabhängiges Remodeling des pulmonal-vaskulären Bettes und der rechten Herzseite aus.

So konnten wir ein Modell des fortschreitenden pulmonal-vaskulären Remodelings etablieren und den genauen Zeitpunkt der rechtsseitigen Herzfunktionsstörung bestimmen, die schließlich in eine Rechtsherzinsuffizienz mündet.

Dr. Aaron Waxman, MD: Wir untersuchten die Verabreichung von Stammzellen über einen intrakoronaren Arterienansatz und wiesen deren Lebensfähigkeit nach. Dieses Rechtsherzinsuffizienz-Modell erlaubt uns auch, Fragen zu Medizingeräten zu addressieren.

Könnten wir ein ventrikuläres Unterstützungssystem bei Rechtsherzinsuffizienz einsetzen?

Dr. Anton Titov, MD: Könnte ein Medizingerät helfen, das Gefäßbett in Richtung Normalzustand zurückzuentwickeln?

Dr. Anton Titov, MD: Könnte ein Rechtsherz-Unterstützungssystem die Funktion des rechten Ventrikels stützen?

Es gibt auch offene Fragen zu pulsatil versus nicht-pulsatil Blutfluss. Möglicherweise bietet nicht-pulsatiler Blutfluss im pulmonal-vaskulären Bett Vorteile. Aber zurück zu Ihrer Frage, wie dies die Patientenbehandlung beeinflusst.

Dr. Aaron Waxman, MD: Wir beginnen nun, klinische Studien zu entzündungshemmenden Therapien bei pulmonal-arterieller Hypertonie durchzuführen. Dazu gehören Anti-IL-6-Medikamente sowie Wirkstoffe, die auf IL-6-Rezeptoren und deren nachgeschaltete Effektoren abzielen.

Es gibt auch Stammzell-basierte Ansätze zur Behandlung der Rechtsherzinsuffizienz sowie implantierbare Gerätelösungen für die rechtsventrikuläre Herzinsuffizienz. Das ist sicherlich sehr vielversprechend.

Weil Ihre Forschung direkte klinische Implikationen hat. Sie trägt dazu bei, die Pathophysiologie von Lungenerkrankungen für betroffene Patienten besser zu verstehen.