DFG fördert drei Forschungsprojekte an der Freiburger Klinik für Augenheilkunde

„Wir sind sehr stolz, in unserer kleinen Klinik gleich drei Forschungsprojekte mit solch prominenter Förderung durchführen zu können“, so Prof. Dr. Thomas Reinhard, Ärztlicher Direktor der Klinik für Augenheilkunde.

In einer experimentellen Studie untersucht PD Dr. Julia Biermann gemeinsam mit PD Dr. Ulrich Göbel aus der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin, wie Kohlenstoffmonoxid Nervenzellen der Netzhaut nach Sauerstoffmangel schützt. Werden diese Nervenzellen geschädigt, kommt es zu Einschränkungen der Sehschärfe und des Gesichtsfelds sowie zur Schädigung des Sehnervs. Auf der Suche nach sogenannten Neuroprotektiva, die Nervenzellen bei der Regeneration unterstützen, stießen die Forscher auf Kohlenstoffmonoxid (CO), das im neuronalen Stoffwechsel in geringen Mengen als gasförmiger Transmitter zum Einsatz kommt.

In bisherigen Freiburger Studien konnte nachgewiesen werden, dass inhaliertes CO Zelltod und Entzündungsreaktion infolge eines zentralen Gefäßverschlusses an der Netzhaut hemmen kann. Da CO jedoch als geruch- und farbloses Gas auf Grund seiner potentiell toxischen Wirkung für den klinischen Gebrauch nicht unbedenklich ist und die Dosierung über die Atmung schlecht gesteuert werden kann, wurden CO-freisetzende Substanzen entwickelt.

Neuere Generationen dieser sogenannten CO-releasing molecules (RM) sind wasserlöslich und scheinen für die lokale Anwendung geeignet, wodurch das Nebenwirkungspotential reduziert werden könnte. Im Rahmen des mit rund 300.000 Euro geförderten DFG-Projekts können PD Dr. Biermann und PD Dr. Göbel nun ihre Versuche mit dem wasserlöslichen CO-RM ALF-186 vertiefen.

Die Rolle neuronaler Signalmoleküle bei der Blutgefäßbildung am Augenhintergrund erforscht PD Dr. Andreas Stahl im Rahmen eines weiteren DFG-Projektes, das ebenfalls mit mehr als 300.000 Euro dotiert ist. Die krankhafte Blutgefäßbildung (Angiogenese) am Augenhintergrund führt im Rahmen der feuchten altersabhängigen Makuladegeneration (AMD) zu einem teilweise rapiden Verlust des zentralen Sehens und stellt in Industrienationen eine der häufigsten Ursachen für den Verlust der Sehfähigkeit bei Erwachsenen dar. Als wichtige Regulatoren der Angiogenese wurden in den letzten Jahren zunehmend auch neuronale Signalmoleküle erkannt.

Unter ihnen nehmen die Semaphorine eine herausragende Stellung ein, deren Funktion in der Netzhaut jedoch noch kaum erforscht ist. Ziel des Projekts von PD Dr. Stahl ist es, mithilfe gezielter Expressionsveränderungen die Rolle der Semaphorine bei der Blutgefäßbildung am Augenhintergrund zu untersuchen. In einem translationalen Forschungsansatz werden dabei grundlagenorientierte Versuche mit funktionellen Untersuchungen und Analysen von Patientenproben verknüpft. Idealerweise lassen sich so neue Ansatzpunkte für die Behandlung krankhafter Blutgefäßbildungen ermitteln.

Das dritte von der DFG geförderte Projekt widmet sich der Optimierung der Funktionen von Hornhautzellen. Dr. Philipp Eberwein untersucht zusammen mit Prof. Dr. Pascal Tomakidi, dem Leiter der Abteilung für Orale Biotechnologie am Department für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde, wie Parameter der extrazellulären Umgebung wichtige Zellfunktionen wie Zellteilung und –wachstum sowie die Zelldifferenzierung und den Kontakt zu anderen Zellen beeinflussen. Mithilfe mikrotechnologisch hergestellter biomechanischer Modelloberflächen können diese Funktionen genau analysiert und durch die gezielte Veränderung einzelner biomechanischer Parameter optimiert werden.

Der Transfer auf bereits verfügbare Biomaterialien wie Hyaluronsäure und Polyethylenglykol und deren Modifikation durch Wachstumsfaktoren ermöglichen weitere Rückschlüsse auf die biomechanische und biomolekulare Zusammensetzung der Zellumgebung, die den Bedürfnissen der Zellen im Hornhautgewebe gerecht wird. Dies erweitert zum einen das Wissen über die Zell- und Gewebephysiologie der Hornhaut. Zum anderen liefern Dr. Eberweins Untersuchungen die Grundlagen für die Weiter- bzw. Neuentwicklung biomimetischer Biomaterialien, die als hoffnungsvolle Kandidaten zukünftig zur Wiederherstellung der Hornhaut nach schweren Verletzungen oder bei chronischen Erkrankungen genutzt werden können. Die DFG unterstützt das Projekt mit 237.000 Euro.

Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Reinhard
Geschäftsführender Ärztlicher Direktor
Klinik für Augenheilkunde
Telefon: 0761 270-40060
thomas.reinhard@uniklinik-freiburg.de