All posts by : Karin Janz

SARS Infekte während der Pandemie 2003 gingen mit vermehrtem Auftreten von Lungenfibrose einher. Zu Beginn der COVID-19 Pandemie wurden daher vermehrt Lungenfibrosepatienten erwartet. Zudem sind ältere Menschen eher von schweren Verläufen betroffen. Bei anderen Formen der Lungenfibrose wurde das Alter ebenfalls als Risikofaktor identifiziert. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind nicht vollständig erklärt.

PCLS (precision cut lung slices) sind ex vivo Modelle der menschlichen Lunge, die eine genauere Untersuchung der Pathomechanismen ausserhalb des menschlichen Körpers erlauben. Das Zusammenspiel der Zellen in der Lunge kann erforscht werden. Zudem sind auch medikamentöse Testungen neuer oder bekannter Therapien mit neuer Anwendung ohne Gefahr für den Menschen möglich.

Das aktuelle Projekt untersucht im Speziellen die Auswirkungen von COVID-19 Infekten und Alterungsprozessen auf die Lunge, sowie eine mögliche Fibrosierung in der Folge. Medikamente, die hemmende Effekte auf eine Lungenfibrosierung haben, werden in diesen PCLS getestet.

Die Unterstützung durch die UniBern Forschungsstiftung hat die Anschaffung eines sogenannten Vibratoms erlaubt. Hiermit werden diese Gewebsschnitte zu Forschungszwecken aus Lungengewebe angefertigt.

Prof. Dr. med. Manuela Funke-Chambour, Chefärztin

Universitätsklinik für Pneumologie, Inselspital

www.pneumologie.insel.ch

Trotz Fortschritten in der Therapie in den letzten Jahren stellen chronische Infektionen mit Viren wie HIV und den Hepatitis (B/C) Viren immer noch eine erhebliche Belastung für die Gesundheit der Patienten und für die Gesundheitssysteme dar. Diese verschiedenen Erkrankungen sind häufig mit einer funktionellen Beeinträchtigung erregerspezifischen Immunzellen, der sogenannten zytotoxischen T-Zellen, verbunden. Eine solche T-Zell-“Erschöpfung” führt zu einer persistierenden Infektion, die zu Krankheitskomplikationen, einschließlich Leberkrebs, führen kann.

In den letzten Jahren wurden Therapien entwickelt, die die T-Zell-Erschöpfung mit Hilfe von Immun-Checkpoint-Inhibitoren (ICI) rückgängig machen können. ICI wurden bereits erfolgreich bei Krebspatienten eingesetzt und werden derzeit bei chronisch infizierten Personen untersucht. Allerdings werden ICI-basierte Behandlungen oft von schweren immunbezogenen Nebenwirkungen begleitet. Daher sollten andere immun-regulatorische Moleküle als alternative Zielmoleküle für ICI identifiziert und charakterisiert werden, deren therapeutische Hemmung weniger unerwünschte Nebenwirkungen hervorruft als die derzeitigen Checkpoint-Blocker.

Anhand eines etablierten Modells der chronischen Virusinfektion haben Mitarbeitende im Labor von Prof. Ph. Krebs (Institut für Pathologie) kürzlich festgestellt, dass der purinerge Signalweg – der durch von Zellen freigesetzte purinerge Mediatoren, wie Adenosintriphosphat (ATP) und Adenosin aktiviert wird – für die virusspezifische T-Zell-Antwort und die Kontrolle des Erregers wichtig ist.

Mit der Unterstützung von 1’640 CHF der UniBern Forschungsstiftung konnte ein Satz von Mehrkanalpipetten gekauft werden, der uns sowohl die Vorbereitung der T-Zellen für eine Analyse mit Durchflusszytometrie wie auch die Bestimmung des Virustiters mit Hilfe eines «Plaque-Assays» vereinfacht und verbessert.

So können wir jetzt effizienter messen, wie in unserem Modell der purinerge Signalweg die spezifische T-Zell Antwort und die Kontrolle des Virus beeinflusst.

Prof. Dr. Philippe Krebs

Institute of Pathology

www.pathology.unibe.ch, Group Krebs

Am Institut für Bienengesundheit erforschen wir mögliche positive Effekte unterschiedlicher Nahrungssupplemente (z.B. Mikronährstoffe wie Vitamine, Probiotika, Pflanzenbestandteile) auf relevante Gesundheitsparameter von Honigbienen Arbeiterinnen. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Nahrungszusatzes, der die Honigbienenvölker bei der erfolgreichen Überwinterung unterstützt.

Das Trockengewicht von Arbeiterinnen ist ein wichtiger Indikator für den Gesundheitszustand einer Biene und ist im Vergleich zum Lebendgewicht wesentlich präziser. Der Trocknungsprozess der experimentellen Bienen kann mit einem Gefriertrockner (Abbildung 1) in einem standardisierten und, mit mehreren hundert Einzelbienen gleichzeitig, effizienten Verfahren durchgeführt werden (Abbildung 2). Der Vergleich der Trockengewichte der mit unterschiedlichen Supplementen gefütterten Arbeiterinnen zeigt auf, welche Substanzen einen positiven Einfluss auf die Gesundheit der Honigbienen haben. Neben der direkten Nutzung des Trockengewichts als eigenständiger Messwert stellt das Trocknen auch ein notwendiger Schritt für weitere Analysen wie die Fettsäureprofilbestimmung im Fettkörper der experimentellen Arbeiterinnen dar. Der Einsatz des Gefriertrockners (Abbildung 3) führte dadurch zu interessanten Erkenntnissen über den physiologischen Einfluss der getesteten Supplementen.

Weitere geplante Einsatzmöglichkeiten des Gefriertrockners sind die Herstellung von Supplementen durch Trocknen der Rohsubstanzen, beispielsweise Pflanzenbestandteile oder Probiotika aus eigens im Labor gezüchteten Darmbakterien von Honigbienen für weitere Versuche.

Unterstützung durch die UniBern Forschungsstiftung

Die UniBern Forschungsstiftung hat uns einen Labor-Gefriertrockner mit einer Vakuumpumpe im Wert von CHF 13’415.— finanziert. Dank dieser grosszügigen Unterstützung konnten wir unsere Effizienz beim Trocknen der experimentellen Bienen massgeblich erhöhen und werden das Gerät zukünftig auch für weitere Methoden im Projekt zur optimierten Bienenernährung einsetzen.

Dr. Gina Retschnig
Prof. Dr. Peter Neumann

Institut für Bienengesundheit

www.bees.unibe.ch

In der Abteilung für Anästhesiologie und Schmerztherapie untersuchen wir unter anderem neue therapeutische Ansätze gegen chronische Schmerzen und Lahmheit bei Pferden die unter Osteoarthritis leiden. Um den Erfolg einer analgestische Therapie in der Veterinärmedizin zu überprüfen, ist der Einsatz von objektiven Messmethoden besonders wichtig, da die Tiere ihr Unwohlsein nicht direkt kommunizieren können.

Dank dem Förderbeitrag der UniBern Forschungsstiftung konnten wir das TekScan^TM Hoof System erwerben. Das System erlaubt eine quantitative Beurteilung des Lahmheitsgrades beim Pferd. Dabei werden Drucksensoren unter die Hufe befestigt (Bild 1) und das Pferd wird im Schritt und Trab vorgeführt. Die Daten werden zeitgleich auf den Computer übertragen (Bild 2) und können mit der TekScan^TM Software ausgewertet werden.

Diese Messung erlaubt uns einen Vergleich zwischen der lahmen und gesunden Gliedmasse. In Bild 3 (links) nimmt das Pferd deutlich weniger Gewicht auf der rechten, lahmen Gliedmasse auf. Es herrscht ein grosser Druckunterschied zwischen rechts und links. Es ist zu erwarten, dass bei erfolgreicher Therapie die Schmerzen abnehmen und somit die Belastung auf der lahmen Gliedmasse zunimmt. Nebst dem Druck erlaubt das System die genaue Evaluation der Dauer der Belastung sowie die Positionierung des «Center of Force» während der Belastungsphase (Bild 3, rechts). Diese Parameter sind weitere wichtige Informationen für eine komplette Ganganalyse. Der grosse Vorteil dieses Systems gegenüber früheren Druckmessmethoden ist die Einsetzbarkeit im Feld, da die objektive Quantifizierung der Lahmheit im Stall stattfinden kann und keine spezielle Infrastruktur benötigt wird. Das TekScan^TM Hoof System besitzt daher für die Veterinärmedizin das Potential einer objektiven Ergänzung bei der Lahmheitsuntersuchung und kann zusätzlich bei der Evaluation des Gangbildes und Optimierung des Beschlages in Zusammenarbeit mit dem Hufschmied dienen.

Prof. Dr. Claudia Spadavecchia
Institut für Anästhesiologie und Schmerztherapie
Vetsuisse Fakultät

www.anaesthesie.dkv.unibe.ch

Hintergrund

Ein Cochlea-Implantat (CI) ist eine etablierte und effektive elektronische Hörprothese, welche bei angeborener und erworbener Taubheit eingesetzt wird. Sie ermöglicht Sprache zu verstehen und in einigen Fällen sogar Musik zu hören.

Trotz vieler Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Cochlea-Implantate, gibt es präoperativ (vor der Implantation) noch immer keinen verlässlichen prognostischen Indikator, welcher den Nutzen eines geplanten Implantates abschätzen lässt. Während drei Viertel der implantierten Patienten vom Implantat deutlich profitieren, können die Erwartungen bezüglich Sprachverständnis bei einem Viertel nicht erreicht werden. Aufgrund fehlender prognostischer Parameter müssen sich Implantat-Kandidaten für den chirurgischen Eingriff entscheiden, ohne Gewissheit über das postoperative Resultat punkto Gehör zu haben. Es mehren sich die Hinweise, dass die unterschiedlichen Hörresultate nach Implantation auf Hirnveränderungen zurückzuführen sind. Die Reorganisation zentraler Hörbahnen beeinflusst dabei den zu erwartenden Nutzen eines CI massgeblich.

Forschungsprojekt

In unserem Forschungsprojekt «Postoperatives Sprachverständnis nach Cochlea-Implantation» möchten wir Hirnaktivierungsmuster bei CI-Kandidaten und -Trägern messen. Dazu wird die Technik der funktionellen Nahinfrarot-Spektroskopie (fNIRS) verwendet. Dabei wird nah-infrarotes Licht ins Schädelinnere gestrahlt und dadurch die Aktivierung der Hirnrinde dargestellt (Abbildung 1). Die Technologie bietet sich für die Aufzeichnung funktioneller Hirn-Netzwerke bei CI-Kandidaten und -Trägern geradezu an. Die Methode ist nicht-invasiv, kompatibel mit dem Implantate-Magneten, läuft geräuschlos und kann in jedem Alter (auch bei Kleinkindern) angewandt werden.

Ziel und Relevanz

Ziel unseres Forschungprojekts ist die Identifikation von prognostischen Indikatoren (Biomarkern), welche eine verlässliche Abschätzung des Nutzens eines geplanten Cochlea-Implantates erlauben. Die Identifizierung zuverlässiger Biomarker wird i) unser Verständnis für die prothetische Hörversorgung verbessern, ii) die Patientenauswahl für ein geplantes Implantat optimieren, iii) die präoperative Beratung von Implantat-Kandidaten vereinfachen, iv) die Bestimmung der Implantationsseite im Falle einer einseitigen Operation massgeblich mitbestimmen und v) die Überwachung der postoperativen Rehabilitation verbessern.

Unterstützung durch die UniBern Forschungsstiftung

Durch die Unterstützung der UniBern Forschungsstiftung konnten wir zwei fNIRS-Mess-Kappen erwerben, welche für die funktionellen Hirnmessungen verwendet werden (Abbildung 2) Die beiden Messkappen sind bereits in regem Gebrauch.

Forschungsteam Auditory Objective Measures

PD Dr. med. Stefan Weder arbeitet an Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten (HNO), Kopf- und Halschirurgie am Inselspital Bern und ist gleichzeitig Forschungs-Teamleiter «Auditory Objective Measures» am ARTORG Zentrum der Universität Bern. Sein Forschungsteam beschäftigt sich mit der Identifizierung objektiver Biomarker, welche die Integrität und Funktion des auditorischen Systems (vom Innenohr bis zur Hirnrinde) anzeigen. Zudem wird am Verständnis und der Optimierung von Hörergebnissen bei hörgeschädigten Patienten und CI-Trägern geforscht.

PD Dr. med. Stefan Weder

www.artorg.unibe.ch

www.hno.insel.ch