Autophagie nach Herzkreislaufstillstand durch Verbluten

Ich beantrage Unterstützung für einen Forschungsaufenthalt am Safar Center for Resuscitation Research (SCRR), Pittsburgh, USA, für folgende zwei Projekte: (a) Überleben nach Herzkreislaufstillstand infolge Verbluten ist mit herkömmlichen Methoden kaum zu erreichen. Emergency preservation and resuscitation (EPR) ist ein neues Therapiekonzept, das schnelle Kühlung des Organismus mit kalter Kochsalzlösung, hypotherme Stase während Transport in den OP und Wiederbelebung mit Herzlungenmaschine nach chirurgischer Versorgung der Gefäßverletzungen umfasst. Die Wirksamkeit des Konzepts konnte in zahlreichen Laborstudien gezeigt werden. Ich werde im EPR-Rattenmodell des SCRR Autophagie nach Herzkreislaufstillstand infolge Verbluten untersuchen. Autophagie wurde neben Nekrose und Apoptose als dritter Weg des neuronalen Zelltodes im Schädelhirntrauma identifiziert. Autophagie nach Herzkreislaufstillstand wurde bisher nicht untersucht. Weiters möchte ich bekannte Inhibitoren der Autophagie (?- glutamylcysteine-ethyl ester = GCEE, U0126) hinsichtlich ihrer Wirkung auf das neurologische und histologische Outcome nach Kreislaufstillstand infolge Verbluten im EPR-Rattenmodell testen. In der Phase der Modelletablierung werden anästhesierte Sprague-Dawley-Ratten einem Kreislaufstillstand durch Verbluten und 60 min EPR ausgesetzt, gefolgt von Wiederbelebung mit Herzlungenmaschine und Überleben bis max. 72h. Zu vordefinierten Zeitpunkten wird das Ausmaß der Autophagie mit Western blot analysis, Immunohistochemie und Elektronenmikroskopie untersucht. Nach Modelletablierung wird der Effekt der Zugabe der Autophagieinhibitoren GCEE und U0126 zur Kühlflüssigkeit auf das histologische und funktionelle Outcome gestestet. Alle Experimente werden an männlichen und weiblichen Ratten durchgeführt, um suspizierte Geschlechtsunterschiede beim autophagischen neuronalen Zelltod zu detektieren. (b) Mein zweites Projekt ist die Teilnahme an der ersten klinischen EPR-Studie. Mein Beitrag wird in der Protokollerstellung, der Vorlage der Studie bei den zuständigen Ethikkommissionen und der Food and Drug Administration, sowie im Training der durchführenden Zentren und der Datenerhebung bestehen. Opfer eines traumatischen Herzkreislaufstillstandes durch Verbluten, die nicht auf konventionelle Reanimationsversuche im Emergency Department (incl. Thorakotomie und offener Herzdruckmassage) respondieren, werden durch einen Flush mit eiskalter Kochsalzlösung über eine großlumige Kanüle direkt in die Aorta in hypotherme Stase versetzt. Nach chirurgischer Versorgung der Gefäßverletzungen erfolgt die Wiederbelebung mit Herzlungenmaschine. Primärer Outcomeparameter ist die Machbarkeit und Sicherheit der schnellen Induktion tiefer zerebraler Hypothermie in verblutenden Traumapatienten. Sekundärer Outcomeparameter ist sind das 28-Tage-Überleben, die Neurologie zu 6 Monaten (bestimmt mit dem Glasgow Outcome Score Extended) sowie die Entwicklung eines Multiorganversagens, jeweils verglichen mit einer historischen Kontrollgruppe.