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HAP Pneumologie September 2021

Vorhersagekraft der mitochondrialen Funktion für den Verlauf einer Covid-19 Erkrankung

Titel der Studie: Mitochondrial function as predictor for the course of Covid-19

Vorhersagekraft der mitochondrialen Funktion für den Verlauf einer Covid-19 Erkrankung

Was wird untersucht?

Mitochondrien spielen eine entscheidende Rolle im Energiestoffwechsel und bei zellulären Signaltransduktionsprozessen von Immunzellen. Mitochondrien können insbesondere die Aktivierung, Proliferation und Differenzierung von Immunzellen regulieren. Mitochondrien und eine mitochondriale Fehlfunktion kann somit die Immunantwort, sowohl im Sinne einer verminderten als auch überschießenden Immunantwort beeinflussen. Ziel der geplanten Studie ist es, die Auswirkung einer mitochondrialen (Fehl-) Funktion bei einer Covid-19 Erkrankung zu untersuchen und möglicherweise bestimmte mitochondriale Marker als Prädiktoren für einen schweren Verlauf der Erkrankung und Entstehung eines Post-Covid-Syndroms zu identifizieren. Besonderer Schwerpunkt soll hierbei die Analyse der mitochondrialen Funktion in Bezug auf den zellulären Stoffwechsel (SCENITH), die mitochondriale Dynamik, Qualitätskontrolle, Biogenese und Freisetzung von Sauerstoffspezies liegen. Durch die Ergebnisse der geplanten Studie erhoffen wir uns ein besseres Verständnis der Covid-19 Erkrankung und die Identifikation von möglichen Frühmarkern für einen schweren Verlauf. 

 

Antragsteller: Prof. Dr. Werner Seeger, Medizinische Klinik II, Pneumologie und Intensivmedizin, Justus-Liebig-Universität Gießen

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HAP Pneumologie September 2021

Langzeitbeobachtung von Signalkaskaden in Patient:innen mit schweren und kritischen COVID-19-Erkrankungen

Titel der Studie: Longitudinal assessment of proteome, protein translation and phosphokinome in patients with severe and critical COVID-19

Langzeitbeobachtung von Signalkaskaden in Patient:innen mit schweren und kritischen COVID-19-Erkrankungen

Was wird untersucht?

Ein Rückgang und Funktionsbeeinträchtigung der allgemeinen Proteinherstellung in den Zellen durch eine Virusinfektion und eine unzureichende chemische Reaktion, gehen häufig mit einer Aktivierung ungünstiger Stressreaktionsmechanismen im Körper einher. Andererseits können die Zellen Mechanismen so anpassen, dass es auch zu einer selektiven mRNA-Herstellung kommen kann, die für Erhaltungs-, Reparatur- und Überlebensmechanismen der Zellen von entscheidender Bedeutung sind. Wir stellen die Hypothese auf, dass eine fehlerhafte Neuprogrammierung der Proteinherstellung, Funktionsbeeinträchtigungen und Veränderungen in den Zellen während einer SARS-CoV-2-Infektion die normale Proteinfunktion und Proteinumsatz beeinträchtigen und damit die Zell- und Gewebefunktion schädigen. Wir gehen insbesondere davon aus, dass diese molekularen Merkmale eine Rolle bei dem Gasaustausch in der Lunge, der Aktivierung der Blutgerinnung, vor allem bei Komplikationen wie einer Blutgerinnselbildung nach einer SARS-CoV-2-Infektion, der gestörten Heilung von Lungenverletzungen und dem schädlichen Umbau der Lunge, z. B. durch Narbenbildung des Lungengewebes, spielen. Wir schlagen daher vor, diese anpassenden Mechanismen und schädlichen Vorgänge zu identifizieren, wodurch eine gezielte Förderung gewünschter Prozesse und eine Hemmung von destruktiven Entwicklungen bei einer SARS-CoV-2-Infektion ermöglicht werden könnten.

Antragsteller: Dr. Dr. István Vadász, Medizinische Klinik II, Universitätsklinikum Gießen und Marburg

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HAP Infektiologie September 2021

Mechanismen des programmierten Zelltodes als therapeutische Zielstruktur bei schwerer COVID-19

Titel der Studie: Mechanisms of programmed cell death as therapeutic targets in severe COVID-19

Mechanismen des programmierten Zelltodes als therapeutische Zielstruktur bei schwerer COVID-19

Was wird untersucht?

Ein besonderes Charakteristikum der Lungenentzündung durch Viren und des damit assoziierten Lungenschadens ist der programmierte Zelltod von strukturellen Lungenzellen, den Alveolarepithelzellen. Dieser Prozesse führen zur gestörten Barrierefunktion der Lunge und damit zur Flüssigkeitsansammlung. Folge davon ist eine gestörte sauerstoffaufnahme und letztlich die Beatmungspfilichtigkeit. Es ist für COVID-19 mittlerweile bekannt, dass die dies zwar auch durch die Virusinfektion selbst, aber primär durch entzündliche Botenstoffe verursacht wird, die von lokalen Immunzellen freigesetzt werden und möglicherweise auch den programmierten Zelltod von Lungenzellen verursachen können. Monozyten/Makrophagen, die in die Lunge in hoher Zahl einwandern, spielen hierbei eine zentrale Rolle und scheinen Schlüsselzellen dieser überschießenden Entzündung zu sein, die die Erkrankung maßgeblich vorantreibt. Neue molekulare Erkenntnisse zum Ablauf des SARS-CoV-2-induzierten Zelltodes von Lungenzellen und dem damit verbundenen Lungenschaden sowie der Rolle von entzündlichen Faktoren sollen in einem translationalen Ansatz genutzt werden, um letztendlich neue Therapiestrategien zur Behandlung der schweren COVID-19 Erkrankung zu etablieren.

Antragstellerin: Univ.-Prof. Dr. med. Susanne Herold, Medizinische Klinik II, UKGM, Gießen

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Epigenetik HAP September 2021 SÜP

Persistierende Veränderungen des DNS Methylierungsmusters nach Infektion mit SARS-CoV-2

Titel der Studie: Persistent DNA methylation changes after infection with severe acute
respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2)

Persistierende Veränderungen des DNS Methylierungsmusters nach Infektion mit SARS-CoV-2

Was wird untersucht?

In diesem Projekt, das im Rahmen des EU Konsortiums Orchestra durchgeführt wird, soll
untersucht werden, ob eine Infektion mit SARS-CoV-2 in einem Zeitraum von bis zu vier Monaten
nach der Infektion anhaltende Auswirkungen auf das DNA-Methylierungsmuster hat und ob
diese molekularen Veränderungen mit dem Schweregrad der Erkrankung und den COVID-19-
Symptomen zusammenhängen. Blutproben von Personen mit schwerer bis mittelschwerer
COVID-19-Infektion werden dabei aus NAPKON Kohorten ausgewählt und mit Proben von
Personen mit asymptomatischer/milder COVID-19-Infektion und gesunden Personen aus
bevölkerungsbasierten Kohorten (z. B. NAKO) analysiert. DNA-Methylierung an über 850.000
Cytosinbasen des menschlichen Genoms werden in epigenomweiten Assoziationsanalysen
ausgewertet, um genomische Regionen zu identifizieren, in denen die DNA-Methylierung mit
dem Schweregrad der Krankheit und den Symptomen korreliert. Zusätzliche computergestützte
Analysen werden dazu beitragen, die biologische Bedeutung der identifizierten DNA-Regionen
und die Veränderungen in den Proportionen der Zellen des Immunsystems nach einer SARS-CoV-2-Infektion zu verstehen.

Antragstellerin: Dr. Pamela Raquel Matías-García, Research Unit Molecular Epidemiology (AME) am Deutschen Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt , Helmholtz Zentrum München