Forschung

Die Transfusionsmedizin hat in den letzten 50 Jahren enorme wissenschaftliche Fortschritte gemacht und so die moderne Medizin in weiten Bereichen erst ermöglicht. Dies betrifft nicht nur die Entwicklung von der Transfusion der klassischen Vollblutkonserve vor 40 Jahren bis hin zur heutigen, sehr differenzierten und individualisierten Hämotherapie, sondern auch die transfusionsmedizinische Laboranalytik, die sich in immer kürzeren Zeitintervallen rasant weiter entwickelt. Dank dieser Fortschritte ist die Anwendung von Blutprodukten aus der modernen Medizin nicht mehr wegzudenken und heute so sicher und effektiv wie nie zuvor.

„Wenn wir alles erforschen, werden wir die Wahrheit manchmal da finden, wo wir sie am wenigsten erwarten.“

Marcus Fabius Quintilanus, 35 bis 96 n. Chr.

Transfusionsmedizinische Forschung

Seit jeher gehört die Forschung zu den Kernaufgaben einer universitären Einrichtung. Deshalb gehört es auch zu den zentralen Aufgaben des Instituts für Klinische Transfusionsmedizin und Hämotherapie, transfusionsmedizinische Fragestellungen wissenschaftlich zu bearbeiten. Hierbei arbeiten im Forschungsbereich des Instituts Naturwissenschaftlerinnen und Naturwissenschaftler sehr eng mit Ärztinnen und Ärzten zusammen, um einerseits die naturwissenschaftliche Grundlage, andererseits aber auch die Praxisrelevanz der transfusionsmedizinischen Forschung zu gewährleisten.

Unterstützung anderer Arbeitsgruppen

Darüber hinaus unterstützt das Institut für Klinische Transfusionsmedizin und Hämotherapie viele weitere Arbeitsgruppen des Universitätsklinikums Würzburg bei deren Forschung. Dies geschieht beispielsweise durch die Bereitstellung von Probenmaterial, die Durchführung notwendiger Laboranalysen oder die Gewinnung von Ausgangsstoffen für Prüfarzneimittel.

Schwerpunkte der Forschung

Erfahren Sie mehr über die Forschungsschwerpunkte des Instituts für Klinische Transfusionsmedizin und Hämotherapie:

Was geschieht bei der Lagerung von Thrombozyten? Wie lassen sich die Lagerungsbedingungen optimieren?

Molekulare Mechanismen der „platelet storage lesion“ und Optimierung der Lagerungsbedingungen von Thrombozyten-Konzentraten

Thrombozytenkonzentrate werden bei einem Mangel oder einer Funktionsstörung von Blutplättchen zur Prophylaxe oder zur Therapie von Blutungen eingesetzt. Gespendete Thrombozyten können bis zu vier Tage gelagert werden. Allerdings büßen sie dabei einen Teil ihrer blutstillenden Eigenschaften ein. Wir versuchen, die molekularen Grundlagen dieser Veränderungen zu entschlüsseln, mit dem Ziel, die Lagerungsbedingungen noch weiter optimieren zu können.

Die Transfusion von Thrombozyten-Konzentraten wird zur Prophylaxe oder zur Therapie von Blutungen bei Thrombozytopenien oder bei Thrombozytenfunktionsstörungen eingesetzt. Insbesondere Patientinnen und Patienten mit bösartigen Erkrankungen sind im Verlauf der Behandlung, zum Beispiel nach Chemo- oder Radiotherapie, häufig auf die Gabe von Fremd-Thrombozyten angewiesen. Für diesen Zweck werden Thrombozyten von Blutspenderinnen und Blutspendern gewonnen und als Thrombozyten-Konzentrate für bis zu vier Tage gelagert.

Während der Lagerung treten unter anderem morphologische Veränderungen auf. Die Rezeptorendichte und -zusammensetzung auf der Thrombozytenoberfläche ändert sich. Die gelagerten Thrombozyten weisen eine abnehmende Aktivier- und Aggregierbarkeit auf und büßen damit einen Teil ihrer hämostatischen Kapazität ein. Dieser Prozess wird als „platelet storage lesion“ bezeichnet. Mit der Abnahme der Thrombozytenfunktion während der Lagerung ist eine geringere Effektivität der transfundierten Thrombozyten verbunden.

Unser Forschungsteam beschäftigt sich damit, welche Veränderungen in den thrombozytären Signaltransduktionswegen in Abhängigkeit von verschiedenen physikalischen und biochemischen Lagerungsbedingungen in Gang gesetzt werden. Ziel ist es, die Mechanismen aufzuklären, die auf molekularer Ebene zur „platelet storage lesion“ führen. Das Verständnis für diese Prozesse ist eine wesentliche Voraussetzung, um geeignete Strategien für eine Optimierung der Lagerungsbedingungen zu entwickeln.

Das Forschungsvorhaben wird durch die "Stiftung Transfusionsmedizin und Immunhämatologie" der Deutschen Gesellschaft für Transfusionsmedizin und Immunhämatologie (DGTI) gefördert.

Welche Rolle spielen Thrombozyten bei bestimmten Immunreaktionen, und wo könnten neue Medikamente dabei ansetzen?

Die Bedeutung des Proteasom-Systems und der Toll-like-Rezeptoren in humanen Thrombozyten

Wir erforschen die Bedeutung eines Proteinabbau-Systems, des sogenannten Proteasom-Systems in menschlichen Blutplättchen und inwiefern dieses System mit anderen Mechanismen in Wechselwirkung steht. Im Fokus unsere Forschung stehen darüber hinaus sogenannte Toll-like-Rezeptoren, die sich auf der Oberfläche von Thrombozyten finden und die für das Erkennen von Krankheitserregern wichtig sind. Ziel ist es, noch besser zu verstehen, welche Rolle die Blutplättchen zum Beispiel bei Infektionen, Autoimmunerkrankungen oder Transfusionsreaktionen spielen, und mögliche Angriffspunkte für neue Medikamente zu finden.

Ziel des Projekts ist es, Thrombozyten-vermittelte, immunpathologische Reaktionen, die zum Beispiel bei akuten Infektionen, Autoimmunerkrankungen oder Transfusionsreaktionen eine Rolle spielen könnten, zu verstehen und potenzielle pharmakologische Angriffspunkte zu finden.

Thrombozyten sind in Mechanismen der Hämostase und der Thrombusbildung involviert. Als kernlose Zellen sind sie nur zu einer beschränkten de-novo-Proteinsynthese befähigt. Thrombozyten besitzen gleichzeitig aber alle wesentlichen Bestandteile des Proteasomsystems, das die Proteindegradation in eukaryontischen Zellen steuert. Ein Schwerpunkt unserer Forschungsarbeit ist es, die physiologische Bedeutung dieses Proteinabbau-Systems in Thrombozyten, insbesondere die Interaktionen mit anderen molekularen und funktionellen Systemen, aufzuklären.

Toll-like-Rezeptoren (TLRs), ansonsten auf Phagozyten und dendritischen Zellen exprimiert, sind für die Erkennung von pathogenen Strukturen bedeutsam und auch auf Thrombozyten nachweisbar. Durch Bindung von bakteriellen Peptiden oder Lipopolysacchariden (LPS) an TLRs können Thrombozyten aktiviert und auf diese Weise weitere Immunantworten ausgelöst werden. Inwiefern der durch das Proteasomsystem regulierte Proteinabbau und -umsatz die TLR-Funktion und -Signalweiterleitung beeinflusst, ist noch nicht geklärt. Deshalb untersucht unsere Arbeitsgruppe, wie die Funktion der beiden wichtigsten TLRs in Thrombozyten, TLR2 und TLR4, durch das Proteasomsystem im Zusammenspiel mit verschiedenen Signalwegen reguliert wird.

Das Forschungsvorhaben wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG-Projekte KO 5256/3-1 und KO 5294/2-1 von 2018-2021) gefördert.

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