Therapie von chronischer Sepsis mit Fettstammzellen

Sepsis ist eine Entgleisung des Immunsystems als Antwort auf eine Infektion . Auch nach Jahren der Forschung gibt es noch immer keine adäquate Therapie und viele PatientInnen versterben. Gerade ältere Menschen, die die akute Phase dieser Erkrankung überleben, leiden danach oft an erheblichen körperlichen, geistigen und immunologischen Einschränkungen. Die Tierärztin Susanne Drechsler vom Ludwig Boltzmann Institut für Experimentelle und Klinische Traumatologie in Wien und der Mediziner Tomasz Skirecki vom Centrum Medyczne Kstalcenia Podyplomowego in Warschau versuchen in diesem bilateralen Projekt herauszufinden, inwieweit die Behandlung mit Fettstammzellen die chronischen Folgen einer Sepsis vermindert. Während in Österreich die zugrundeliegenden Mechanismen mit Hilfe von alten Mäusen untersucht werden, wird in Polen mit humanisierten Mäusen gearbeitet, die menschliche Immunzellen haben. Beide Gruppen verwenden dabei das gleiche Tiermodell und untersuchen sowohl physiologische und mentale Auswirkungen, als auch Effekte auf das Immunsystem und den Stoffwechsel. Ziel ist es, die bestehenden Wissenslücken bezüglich der Langzeitfolgen von Sepsis und des therapeutischen PotentialsvonFettstammzellen zu füllen,umderen Anwendungsmöglichkeiten für klinische Studien in PatientInnen zu definieren und zu optimieren.

Dieses Projekt etablierte ein Langzeitmodell postseptischer chronischer Komplikationen bei alten septischen Mäusen und entwickelte gemeinsam mit dem polnischen Partner ein fortgeschrittenes humanisiertes Mausmodell der Sepsis. Zusammen zeigten diese Modelle, wie Sepsis dauerhafte Muskelschäden und Immundysfunktion verursacht - und dass eine Stammzelltherapie das Überleben und die Erholung deutlich verbessern kann. Sepsis ist die extreme und oft schädliche Reaktion des Körpers auf eine Infektion und bleibt eine der häufigsten Todesursachen auf Intensivstationen. Viele Überlebende entwickeln langfristige Probleme - chronische Muskelschwäche, kognitive Beeinträchtigungen und dauerhafte Immunschwäche - zusammenfassend als PICS (Persistent Inflammation, Immunosuppression, and Catabolism Syndrome) bezeichnet. Die Untersuchung dieser Folgen erfordert Tiermodelle, die dem menschlichen Immunsystem sehr nahekommen, was Standardmäuse nicht bieten. Um dies zu ermöglichen, baute das Projekt zwei sich ergänzende Plattformen auf. Die erste verwendet gewöhnliche Mäuse im Erwachsenen- und hohen Alter, um die Demografie menschlicher Patienten abzubilden. Die zweite nutzt ein neues "humanisiertes" Mausmodell (MISTRG6), das durch Transplantation menschlicher blutbildender Zellen entsteht, sodass ein großer Teil des Immunsystems tatsächlich menschlich ist. Beide Plattformen wurden zur Modellierung einer Sepsis eingesetzt, die den bei Patienten beobachteten Infektionen sehr nahekommt. Die Ergebnisse zeigten, dass Sepsis tiefgreifende, dauerhafte Schäden verursacht, die weit über die eigentliche Infektion hinausgehen. In der Skelettmuskulatur störte die Sepsis die zellulären Systeme zur Erhaltung gesunder Mitochondrien, was zu strukturellen Schäden, verminderter Energieproduktion und anhaltendem Muskelzelltod noch Wochen nach Abklingen der Infektion führte - eine der ersten mechanistischen Erklärungen für die bei PICS beobachtete chronische Muskelschwäche. Eine detaillierte Immunprofilierung von Knochenmark, Milz und Peritonealflüssigkeit kartierte, wie Immunzellen während und nach der Sepsis rekrutiert, aktiviert und schließlich erschöpft werden. Die Mäuse zeigten zudem dauerhafte Verhaltens- und kognitive Veränderungen, die den Befunden bei menschlichen Überlebenden entsprechen. Das Projekt testete zudem eine experimentelle Zelltherapie mit humanen aus Fettgewebe stammenden Stammzellen (hASC). Vorläufige Daten zeigen bei behandelten Tieren eine niedrigere Sterberate (35 % gegenüber 46 % bei unbehandelten Kontrollen), einen günstigen Trend zu geringerem Sterberisiko, milderen frühen Gewichtsverlust sowie schnellere Erholung von Temperatur und Gewicht - ohne Sicherheitsbedenken wie Koagulopathie. Dieser Teil läuft noch; eindeutigere Daten werden in den kommenden Monaten erwartet. Die aktuellen Ergebnisse deuten stark auf echtes translationales Potenzial hin, auch wenn der Überlebensvorteil statistisch noch nicht signifikant war. Zusammengenommen etablieren diese Ergebnisse eine leistungsfähige neue Plattform zur klinisch realistischen Untersuchung der Sepsis und weisen auf eine mögliche zellbasierte Behandlung ihrer Folgen hin. Weitere Analysen der langfristigen Auswirkungen der Therapie auf Muskel- und Mitochondrienerholung dürften zusätzliche wichtige Ergebnisse liefern.