Forschungsbericht 2011 - Uniklinik RWTH Aachen

FORSCHUNGSBERICHT 2011
LEHRSTUHL FÜR GEFÄßCHIRURGIE
KLINIK FÜR GEFÄßCHIRURGIE
LEHRSTUHL FÜR GEFÄßCHIRURGIE
UNIV.-PROF. DR. MED. MICHAEL JACOBS
ANZAHL DER PLANSTELLEN FÜR WISSENSCHAFTLICHE MITARBEITER: CHEF (0,4), 3 OBERÄRZTE, 5 ASSISTENZÄRZTE, 1
FORSCHUNGSLEITERIN
ANZAHL ALLER DRITTMITTELFINANZIERTEN MITARBEITER: 0 ASSISTENZÄRZTE (START-ROTATION)
1 FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE
Forschungsschwerpunkt „Ischämie-Reperfusion und Inflammation“ (Verantwortlicher Leiter: Dr. med. J. Kalder)
Dieser Forschungsschwerpunkt beinhaltet Untersuchungen an Patienten, die sich einer Operation an der thorakoabdominellen Aorta unterzogen haben. Dabei stellen die perioperativen, inflammatorischen Vorgänge einen wesentlichen Bestandteil der Studien dar. Als Ergänzung und zur Vertiefung der bisherigen Untersuchungen wurde ein Großtiermodell
(Schwein) mit extrakorporaler Zirkulation etabliert, in denen die intraoperativen Vorgänge (Ischämie und Reperfusion),
wie sie während des Aortencrossclampings auftreten, gut simuliert werden können.
Forschungsschwerpunkt „Arterialisation venöser Gefäße“(Verantwortliche Leiterin: Dr. med. vet. Maria Kokozidou)
In diesem Kooperationsprojekt werden pathophysiologische Mechanismen untersucht, die zur Ausbildung einer neointimalen Hyperplasie und Kalzifizierung in arterialisierten Venen führen. Von besonderem Interesse ist dabei der Einfluss
der Niereninsuffizienz auf das Regenerationspotential der arterialisierten Venenwand durch endotheliale Progenitorzellen, sowie die Rolle von Verkalkungsinhibitoren und –induktoren (Matrix-Gla-Protein, Gas6, Warfarin und Vitamin
K2). Die Untersuchungen erfolgen im Kleintiermodell (AVF-urämische Ratte, Maus) und in einem venösen 3D in vitro
Kulturmodel im Biorektor (AME-RWTH). Das Projekt sollte neue Erkenntnisse zur Bedeutung von Vitamin K2 und
anderer Substanzen für die Gefäßgesundheit arterialisierter Venen und zu einer späteren Optimierung von
alloplastischen Gefäßimplantaten führen.
Forschungsschwerpunkt „Gefäßdiagnostik und endovaskuläre Gefäßtherapie“ (Verantwortliche Leiter: Dr. med. J.
Grommes)
In enger Kooperation mit der Klinik für Radiodiagnostik wurde in einer experimentellen Studie (Schweinemodell) eine CTbasierte CO2-Angiografie als alternatives Bildgebungsverfahren zur konventionellen Angiografie untersucht. Nach
erfolgreicher Durchführung dieser Methode im Tierversuch soll das Verfahren jetzt auch bei Patienten zur Anwendung
kommen. In einem weiteren experimentellen Ansatz erfolgt im Schweinemodell eine Implantation von Endoprothesen
mittels einer CT-basierten CO2-Angiografie. Auch neue endovaskuläre Technologien sollen in enger Zusammenarbeit
mit der Klinik für Radiodiagnostik und dem Helmholtz-Institut im Großtierexperiment evaluiert werden. Von besonderem
Interesse ist dabei die Entwicklung neuer Prothesendesigns/-materialien, die eine „in-situ-Fenestrierung“ ermöglichen.
Insbesondere für die Behandlung komplexer Aneurysmen des Aortenbogen und der thorakoabdominellen Aneurysmen
wäre diese innovative Technik sehr vorteilhaft.
Forschungsschwerpunkt „Beschichtung luminaler Oberflächen alloplastischer Gefäßimplantate“ (Verantwortlicher Leiterin: Fr. Dr. med. vet. M. Kokozidou)
Ziel des Projektes ist es, eine neu entwickelte Aptamer-beschichtete Prothese im Tierversuch zu untersuchen. Die
Evaluierung der Prothesen erfolgt in verschiedenen gefäßchirurgisch-operativen Ansätzen (arterio-arterieller Bypass oder
arterio-venöser Shunt) und unter unterschiedlichen Versuchsbedingungen (atherogenes Environment, Urämie). Die
Projekte sollen neue Erkenntnisse zur Bedeutung von EPC für die Endothelialisierung bzw. Ausbildung der Neointima in
Gefäßimplantaten liefern und zu einer Optimierung von alloplastischen Gefäßimplantaten führen.
Forschungsschwerpunkt ,,Einfluss von Statinen und Glitazonen auf die Aktivierung der neutrophilen Granulozyten im akuten Lungenschaden“ (Verantwortlicher Leiter: Dr. med. J. Grommes)
Die Studie untersucht die Wirkung von Statinen und Glitazonen auf die Aktivierung von neutrophilen Granulozyten im
akuten Lungenschaden. Im murinen Modell des akuten Lungenschadens durch Inhalation von LPS wird der Lungenschaden durch Proteingehalt und Clearancevolumen bestimmt. Die Rekrutierung der Neutrophilen wird in der Bronchoalveolären Lavage (BAL) und in Lungenhomogenaten durch Durchflusszytometrie bestimmt. Patienten mit thorakalen
offenen Aorteneingriffen, die ein hohes Risiko für ein postoperatives Lungenversagen haben, könnten von den hier
gewonnenen Ergebnissen profitieren.
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LEHRSTUHL FÜR GEFÄßCHIRURGIE
FORSCHUNGSBERICHT 2011
Forschungsschwerpunkt „Einfluss von M-KEY und Succinobucol auf die Rekrutierung neutrophiler
Granulozyten im akuten Lungenschaden“ (Dr. med. J. Grommes)
Im Rahmen dieses Projektes wird die Bedeutung thrombozytärer Chemokine auf die Rekrutierung neutrophiler
Granulozyten untersucht. Durch spezifische Blockade der Chemokininteraktion mit M-Key ist es möglich den
Lungenschaden zu reduzieren. Hierdurch ergibt sich ein neuer therapeutischer Ansatz zu Behandlung des akuten
Lungenschadens. Ebenso soll die Rolle von Succinobucol, das anti-inflammatorische Effekte in der Artherosklerose
zeigen konnte, im rahmen dieses Projektes getestet werden.
Forschungsschwerpunkt „NonWoLoop – Entwicklung eines neuartigen biomimetischen Prothesenshunts und
eines Verfahrens zu seiner Herstellung“ (Verantwortlicher Leiter: Univ.-Prof. Dr. med. M. Jacobs / PD Dr. med. K.
Schleimer)
Zweck des interdisziplinären Vorhabens ist die Entwicklung und in vivo Erprobung eines neuartigen, biomimetischen Prothesenshunts aus Polyurethan (PU) für die Dialyse (NonWoLoop). Im Schafmodell (Prothesenshuntimplantation
zwischen A. carotis communis und V. jugularis externa) sollen 4 Designentwicklungen des NonWoLoop mit einem
etablierten Prothesenshunt aus ePTFE -insbesondere hinsichtlich der Offenheitsrate und Blutungsrate nach der
Punktion- verglichen werden.
Forschungsschwerpunkt „Aneurysmaformation der transplantierten Aorta (Verantwortliche Leiterin: Fr. Dr.
Rowinska, Kooperationsprojekt)
Zum Studium der Pathogenese der Atheroklerose- und Aneurysmaentstehung haben wir bereits ein murines Modell zur
Aortentransplantation in C57Bl6-Mäusen und ein Aneurysma Modell der syngener Transplantation einer Elastasevorbehandelten Spenderaorta in CD1 und C57Bl6 Mäusen erfolgreich etablieren können. Weiterhin haben wir eine
Methode zum funktionellen, nicht-invasiven Graftmonitoring etablieren können. Hierzu erfolgt eine hochauflösende realtime Ultraschalldiagnostik (VisualSonics, Vevo 770) am narkotisierten Tier zur Beurteilung der Aortenmorphologie und
Hämodynamik. Durch Untersuchungen an MMP2-defizienten (CD1-Background) Mäusen soll in diesem Modell die
Charakterisierung der spezifischen Rolle von MMP2 bei der Aneurysma-Entstehung erfolgen.
Forschungsschwerpunkt „Aneurysmaformation in MMP2 Mäusen nach syngener Transplantation der
Elastase-vorbehandelten Aorta“ (Verantwortliche Leiterin Fr. Dr. Rowinska, Kooperationsprojekt)
Es ist bislang unbekannt, welche Rolle MMP2 bei der Entstehung eines Aneurysmas spielt. Zur Beantwortung dieser
Frage soll die zu transplantierende Aorta mit Elastase vorbehandelt werden, was zu einer aneurysmatischen Erweiterung
der Spenderaorta in Empfängertieren führt. Durch Untersuchungen an MMP2-defizienten (CD1-Background) Mäusen soll
in diesem Modell die Charakterisierung der spezifischen Rolle von MMP2 bei der Degeneration der extrazellularen Matrix
(ECM) erfolgen.
Forschungsschwerpunkt „Die Rolle von Chemokinen und Zytokinen der Entstehung atherosklerosticher
Läsionen nach Aortentransplantation (Verantwortliche Leiterin: Fr. Dr. Rowinska; Kooperationsprojekt)
Ziel dieser Studien ist es, die Funktion von Cx3cr1, CCL5 und MIF selektiv in zirkulierenden Zellen gegenüber einer
Expression durch Gefäßwandzellen bei der Atherosklerose transplantierter Aortensegmente unter Verwendung
entsprechender knock.out Mäuse zu untersuchen.
Forschungsschwerpunkt „Der Zeitverlauf der Entstehung einer chronisch ischämischen Myopathie im
Rattenmodell“ (Verantwortlicher Leiter PD Dr. med. A. Greiner, Dr. med. vet. M. Kokozidou, Dr. med. H. Jalaie)
Ziel der experimentellen Studie ist es, an der Hinterlaufsmuskulatur der Ratte eine chronische Ischämie zu erzeugen und
diese in bestimmten Zeitintervallen zu untersuchen. Die dabei auftretenden Veränderungen im Muskel sollen mit denen
der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit im Stadium II nach Fontaine vergleichbar sein. Versuchstierart der Wahl
ist die Ratte (geplant: Sprague Dawley rats, Alter 10 - 12 Wochen, Geschlecht: weiblich). Die Erzeugung einer
chronischen Ischämie des Hinterlaufs der Ratte („rat hindlimb ischemia model“) ist ein etabliertes Verfahren um die
Pathophysiologie der pAVK zu erforschen. Die Anlage eines Amroid-Konstriktors um die Arteria femoralis communis
unterhalb des Leistenbandes ist bereits bei allen Tieren erfolgreich durchgeführt und die Tiere geopfert. Die
histhopathologische Untersuchung der entnommenen Präparate befindet sich in der Endphase. Beginnende
pathologische Veränderungen der Muskulatur, z. B. vereinzelte Aopoptoseareale, Veränderungen der Zellkerngröße und
Veränderungen des Kapillar / Muskelfaser Verhältnisses sind bereits nachweisbar.
Das zukünftige Ziel ist, die Funktion der Mitochondrien bei der chronisch ischämischen Myopathie im Rattenmodell zu
untersuchen.
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FORSCHUNGSBERICHT 2011
2. DRITTMITTEL
2.1 über die Drittmittelstelle des UKA verwaltete Mittel
LEHRSTUHL FÜR GEFÄßCHIRURGIE
P 6: NonWoLoop – Entwicklung eines neuartigen
biomimetischen
Prothesenshunts
und
eines
Verfahrens zu seiner Herstellung
P 1: Die Arterialisation venöser Gefäße in verschiedenen Stadien der Niereninsuffizienz
Projektleiter:
Univ.-Prof. Dr. Jacobs / PD Dr.
med. K. Schleimer
Projektleiter:
Dr. med. vet. M. Kokozidou
Förderer:
Förderer:
START
ZIM – Bundesministerium
Wirtschaft und Technologie
für
Bewilligungszeitraum: 01.01.08 – 31.12.2011
Bewilligungszeitraum: 01.08.2011-31.03.2015
Kooperationen:
START-Verbund
Kooperationen:
FSP der Fakultät:
Kardiovaskuläre Forschung
Institut für Versuchstierkunde/
NonWoTecc
FSP der Fakultät:
Kardiovaskuläre Forschung
P 2: CT-basierte CO2-Angiographie als alternatives
Bildgebungsverfahren bei Gefäßpatienten mit Kontraindikationen für die Angiographie/MR-Angiographie
Projektleiter:
Dr. med. J. Grommes
Förderer:
START
Bewilligungszeitraum: 01.07.09 – 30.09.11
Kooperationen:
Klinik für Radiol. Diagnostik
FSP der Fakultät:
Kardiovaskuläre Forschung
P 3: Einfluss von Statinen und Glitazonen auf die
Aktivierung der neutrophilen Granulozyten im akuten Lungenschaden
Projektleiter:
Dr. med. J. Grommes
Förderer:
B. Braun -Stiftung
Bewilligungszeitraum: 26.11.10-25.11.12
FSP der Fakultät:
Entzündung und Folgen
Kooperation:
IMCAR
P4: „Makro- und Mikrozirkulation viszeraler Organe
während operativer Ausschaltung thorako-abdomineller Aortenaneurysmen (TAAA)“
Projektleiter:
Dr. med. J. Kalder
Förderer:
Diverse
Bewilligungszeitraum: 01.07.09 – 30.09.11
Kooperationen:
Instituts für Versuchstierkunde,
Institut für Pathologie, Chirurgie/
AZM Maastricht
FSP der Fakultät:
Entzündung und Folgen
P 5: Development of neointimal hyperplasia in arterialised veins: the protective role of vitamin K2 and
the link to calcification
Projektleiter:
Dr. med. Vet. M. Kokozidou
Förderer:
Else-Kröner-Stiftung
Bewilligungszeitraum: 01.10.2010 – 30.11.2012
Kooperationen:
FSP der Fakultät:
CARIM-Maastricht; AME-RWTH
Aachen; Institut für Anatomie und
Zellbiologie-RWTH Aachen
Kardiovaskuläre Forschung
3. PUBLIKATIONEN
3.1 Originalarbeiten, Reviews, Editorials: gelistet in
WoS/Medline
[1] Binnebösel M, Klink CD, Grommes J, Jansen M,
Neumann UP, Junge K (2011) Influence of small
intestinal serosal defect closure on leakage rate and
adhesion formation: a pilot study using rabbit
models. Langenbecks Arch Surg.396:133-7 (IF
1,807)
[2] Grommes J, Binnebösel M, Klink CD, von Trotha
KT, Rosch R, Oettinger AP, Lindlar I, Krones CJ
(2011) Balancing zinc deficiency leads to an
improved healing of colon anastomosis in rats. Int J
Colorectal Dis.26:295-301 (IF 2,385)
[3] Grommes J, Franzen EL, Binnebösel M, Toonder
IM, Wittens C, Jacobs M, Greiner A (2011)
Inadvertent arterial injection using catheter-assisted
sclerotherapy resulting in amputation. Dermatol
Surg.37:536-8 (IF 1,798)
[4] Grommes J, Soehnlein O (2011) Contribution of
neutrophils to acute lung injury. Mol Med.17:293-307
(IF 3,757)
[5] Grommes J, Strijkers R, Greiner A, Mahnken AH,
Wittens CH (2011) Safety and feasibility of
ultrasound-accelerated
catheter-directed
thrombolysis in deep vein thrombosis. Eur J Vasc
Endovasc Surg.41:526-32 (IF 2,991)
[6] Hanssen SJ, Lubbers T, Hodin CM, Prinzen FW,
Buurman WA, Jacobs MJ (2011) Hemolysis results
in impaired intestinal microcirculation and intestinal
epithelial cell injury. World J Gastroenterol.17:213-8
(IF 2,471)
[7] Klink CD, Binnebösel M, Lucas AH, Schachtrupp A,
Grommes J, Conze J, Klinge U, Klinge U, Neumann
U, Junge K (2011) Serum analyses for protein,
albumin and IL-1-RA serve as reliable predictors for
seroma formation after incisional hernia repair.
Hernia.15:69-73 (IF 1,843)
[8] Kokozidou M, Drewlo S, Bartz C, Raven G,
Brandenburg LO, Wruck CJ, Pufe T (2011) Complex
patterns of ADAM12 mRNA and protein splice
variants in the human placenta. Ann Anat.193:142-8
(IF 1,861)
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LEHRSTUHL FÜR GEFÄßCHIRURGIE
[9] Langer S, Paulus N, Heiss C, Koeppel TA, Greiner
A, Buhl A, Lauer T, Kokozidou M, Jacobs MJ,
Krombach GA, European Vascular Center AachenMaastricht (2011) Cardiovascular remodeling after
AVF surgery in rats assessed by a clinical MRI
scanner. Magn Reson Imaging.29:57-63 (IF 1,991)
[10] Langer S, Paulus N, Koeppel TA, Greiner A, Buhl A,
Krombach GA, Jacobs MJ, Kennes L, Kokozidou M
(2011)
Cardiovascular
remodeling
during
arteriovenous fistula maturation in a rodent uremia
model. J Vasc Access.12:215-23 (IF 1,091)
[11] Schmidt-Rohlfing B, Schoth F, Mombartz R, Pfeifer
R, Grommes J (2011) [A false aneurysm as a rare
complication of knee arthroscopy]. Sportverletz
Sportschaden.25:241-3 (IF 0,612)
[12] Strijkers RHW, ten Cate-Hoek AJ, Bukkems SFFW,
Wittens CHA (2011) Management of deep vein
thrombosis and prevention of post-thrombotic
syndrome BRITISH MEDICAL JOURNAL.343:- (IF
14,093)
[13] van den Boezem PB, Klem TM, le Cocq
d'Armandville E, Wittens CH (2011) The
management of superficial venous incompetence.
BMJ.343:d4489 (IF 14,093)
[14] Vermeulen Windsant IC, Hanssen SJ, Buurman
WA, Jacobs MJ (2011) Cardiovascular surgery and
organ damage: time to reconsider the role of
hemolysis. J Thorac Cardiovasc Surg.142:1-11 (IF
3,406)
FORSCHUNGSBERICHT 2011
[19] C.H.A. Wittens, W. van Gent, I.T. Toonder,
Advances and controversies in vascular medicine,
vascular surgery and endovascular interventions
Chapter:
When should we treat incompetent
perforator veins and how? Edited by P. Gloviczki,
R.C. Shields, H. Bjarnason, J-P. Becquemin, M. L.
Gloviczki, Edizioni Minerva Medica 2011, ISBN: 97888-7711-723-6, S. 360-373
[20] Greiner
A,
Grommes
J,
Jacobs
M
Gefäßchirurgische Eingriffe in Die Intensivmedizin
11.Auflage ISBN 978-3-642-16928-1 Springer
Verlag 2011 S. 993-1000
[21] Greiner
A,
Grommes
J,
Jacobs
M
Gefäßchirurgische Eingriffe in Klinikmanual ISBN
978-3-642-16940-3 Intensivmedizin Springer Verlag
2011, S. 471-475
3.3 Diplomarbeiten / Bachelor-/Masterarbeiten,
Dissertationen, Habilschriften
Dissertationen:
[1] Niclas Paulus, Evaluation of a Rodent AV-Fistula
Model in Chronic Renal Failure
[2] Paula Keschenau, The effect of selective visceral
organ perfusion
Habilitationsschriften:
[1] PD Dr. med. S. Langer, Der Einfluss der Urämie auf
die arterialisierte Vene im AV-Fistel Rattenmodell
[2] PD Dr. med. F. Mommertz, Operationen an den
supraaortischen Gefäßen – Diagnostik, Indikationen
und Verfahren
3.2 Beiträge in Lehr-/Handbüchern, Monographien
4. SONSTIGES
[1] Jacobs MJ, EVC; Prevention and Management of
Vascular Complications Edizioni Minerva Medica
2011, ISBN 13: 978-88-7711-704-5, S. 1-218
4.1 Gutachtertätigkeiten für Zeitschriften
[15] C.H.A. Wittens, Controversies and updates in
vascular surgery 2011, Chapter: Perforating veins:
why and how to treat them using SEPS, Edited by J.
P. Becquemin, Minerva Medica, 2011 ISBN 13: 97888-7711-701-4, S. 558-569
[16] C.H.A. Wittens, Handboek Flebolologie, Diagnostiek
en behandeling van veneuze ziekten. Onder
redactie van Prof.dr. H.A.M. Neumann, S.I.
Langendoen, Prof.dr. M. de Maeseneer, Prof. Dr.
C.H.A.Wittens, Uitgeverij Prelum – Houten – 2011
ISBN 978 90 8562108 9 , S. 870
[17] C.H.A. Wittens, L. Huisman, M. Kruijer, F. van
Brussel, W. Roest, C. Ince, Advances in venous
therapy, Chapter: Microcirculation and wound
healing, Edited by C.H.A.Wittens, Editor Edizioni
Minerva Medica, 2011 ISBN 13:978-88-7711-703-8,
S. 161-169
[18] C.H.A. Wittens, R.H.W. Strijkers, Fast facts:
Vascular and endovascular surgery highlights 2011,
Chapter: Thrombolytic management of DVT, Edited
by Alun H. Davies, Health Press Limited; ISBN 9781-905832-90-3, S. 41-45
Univ.-Prof. Dr. M .Jacobs
 Journal of Vascular Surgery
 British Journal of Surgery
 European Journal of Vascular and Endovascular Surgery
 Annals of Vascular Surgery
Dr. Grommes
 Hernia
 BMC Surgery
 Plose one
Fr. Dr. med. vet. M. Kokozidou
 Annals of Anatomy
 Vascular Health and Risk Managment
4.2 wissenschaftliche Ämter
Univ.-Prof. Dr. M .Jacobs
 Beratertätigkeit bei der Niederländischen Herzstiftung
(„Nederlandse Hartstichting“)
4.3 Ausrichtung von Konferenzen und Tagungen
Univ.-Prof. Dr. med. Jacobs
 EVC 02.03.2011 – 04.03.2011 (Maastricht)
 Gefäßsympossium 13.04.2011 (Vaals)
Prof. Dr. med. C. Wittens
 Venentag (25.05.2011 + 30.11.2011) Kaarst
230