Konferenz «Experimental Biology» 2018
San Diego, Kalifornien/USA
Dr. Joshua Berka, medizinischer und wissenschaftlicher Berater für das IMIN, besuchte die Konferenz Experimental Biology (EB) in San Diego, Kalifornien. Auf der Konferenz wurde eine Fülle neuer und interessanter Forschungsergebnisse präsentiert. Die Konferenzteilnehmer waren über 14.000 Wissenschaftler aus aller Welt und aus unterschiedlichen Disziplinen. Das besondere Interesse von Dr. Berkas als Mitglied der Microcirculation Society (MCS) in den USA galt auf der EB-Konferenz dem Themenfeld Mikrozirkulation. Obwohl dieser Themenbereich auf der Konferenz nur wenig vertreten war, gab es dennoch aufregende Entdeckungen aus der laufenden Forschungsarbeit zu berichten – Entdeckungen, die zu einem besseren Verständnis der Mikrogefässe, ihrer Funktion und ihrer engen Beziehungen zu anderen Körpersystemen beitragen.
Die Mikrozirkulation ist eng mit praktisch allen Funktionen des Körpers verbunden. Es kann daher nicht überraschen, dass ständig neue Verbindungen und Zusammenhänge sowohl mit dem Lymphsystem als auch mit dem Interstitium aufgedeckt werden. Die Rolle der Flüssigkeitsmatrix, die das Gefässsystem umgibt, erweist sich als wichtiger, als man zuvor angenommen hatte.
Lymphgefässe
Dr. Walter Lee Murfreesboro, Forscher an der Tulane University, präsentierte seine aktuellen Ergebnisse. Er beschrieb die Wechselbeziehungen zwischen dem Lymph- und dem Mikrokreislaufsystem in Bezug auf Angiogenese und Lymphangiogenese. Grundsätzlich wird die Struktur des Modelling und Remodelling von Mikrogefässnetzen durch die zelluläre Dynamik geprägt. Darüber hinaus konnte jedoch erst kürzlich gezeigt werden, dass dabei eine entscheidende Rolle dem Erhalt oszillatorischer Rhythmen zukommt, die möglicherweise mit der Vasomotorik zusammenhängen. Vasomotorische Dysfunktionen werden mit zahlreichen Erkrankungen wie z. B. Lymphstau und Ödemen in Verbindung gebracht. Das Fazit des Teams lautete, dass ohne einen gesunden oszillatorischen Pumpmechanismus in den Lymphbahnen die Bildung von strukturellen Klappen, die den «Rückfluss» verhindern, in geringerem Umfang gegeben ist und nicht genetisch exprimiert wird. Dieses theoretische Modell könnte eine wichtige Rolle für unseren künftigen Ansatz bei der Erforschung des Lymph-/Mikrokreislaufsystems spielen. Man darf von Dr. Murfreesboros Labor erwarten, dass es noch wertvolle Erkenntnisse zur Züchtung von funktional vaskularisiertem Gewebe und zum besseren Verständnis von Gefässdysfunktionen im Zusammenhang mit einer Vielzahl von Erkrankungen liefern wird.
«Listening with Light» («Mit Licht zuhören»)
Unter diesem Titel stand die Präsentation von Song Hu, PhD, von der University of Virginia. Dr. Hu und sein Team arbeiten mit Photo Acoustic Microscopy (PAM) als Methode zur Messung der Oxygenierung (sO2) und des Blutflusses. Nach seinen Ergebnissen kam es zu einem erhöhten Auftreten von zerebrovaskulärer Permeabilität bei Fettleibigkeit sowie zu nachteiligen Auswirkungen in Bezug auf die Mikrogefässfunktion bei anästhesierten Patienten. Im Zusammenhang mit Anästhesie konnten eine verminderte zerebrovaskuläre Reaktionsfähigkeit, verringerte myogene Reaktion, schwächere Vasomotorik und eine Beeinträchtigung der Mikrozirkulation nachgewiesen werden. PAM wird auch bei künftigen Studien zum Einsatz kommen, bei denen die Auswirkungen des Schädel-Hirn-Traumas (SHT) und von medizinischen Eingriffen zur Funktionswiederherstellung erforscht werden.
Perizyten
Auch wenn mittlerweile immer mehr über die schwer durchschaubare Funktion von Perizyten bekannt wird, sind sie weiterhin ein viel diskutiertes Thema. Angelica Gonzales, PhD, von der Yale University beschrieb, wie die Mikrogefässe eine orientierende Funktion bei der Migration neuronaler Stammzellen übernehmen.
In einer weiteren Präsentation stellten Teams von der Fakultät für biomedizinische Technik der Florida International University und von den Fakultäten für Physiologie und Biophysik der University of Calgary ein Modell vor, das die Rolle der Perizyten in der Elektrophysiologie von Mikrogefässen erklären soll. Nach den Worten der Forscher «können Perizyten als Elektronensenke oder als Verstärker einer elektrisch fortgeleiteten Hyperpolarisation fungieren, was wiederum Veränderungen der Blutverteilung im Gefässnetz zur Folge haben könnte. Mit dieser Art der Signalweiterleitung haben Perizyten eine analoge Funktion zu jener der Ranvier-Knoten in Neuronen.» Die Feststellung der Teams lautete im Kern, dass Perizyten in den Gefässen wie Transistoren wirken, die elektrische Signale über Hunderte von Kilometern des Gefässsystems weiterleiten.
Dieses Modell lädt zu einer weiteren Erforschung der Rolle ein, die Perizyten bei der Übertragung der kapillar vermittelten neuromuskulären Kopplung an vorgeschaltete Arterien spielen.
Landis Award
Stolzer Empfänger des diesjährigen Landis Awards war Dr. David Gutterman, PhD. Mit dem Preis wurde er als herausragender Forscher im Bereich der Mikrozirkulation ausgezeichnet. Dr. Gutterman hielt eine fesselnde Dankesrede mit dem epischen Titel «Der Weg zum Erfolg, hin zu einem besseren Verständnis der Funktion menschlicher Arteriolen braucht Mut, Kooperationen mit Herzblut sowie Geistesgegenwart».
Zunächst gab er einen kurzen Abriss der Wissensentwicklung und des Wissensfortschritts auf dem Gebiet der Mikrozirkulation bis hin zum heutigen Stand. Er würdigte den Mut und die Zähigkeit der Forscher in der Vergangenheit sowie derjenigen Forscher, die heute auf diesem naturwissenschaftlichen und medizinischen Gebiet arbeiten. Dr. Gutterman verwies auch darauf, wie wichtig die Zusammenarbeit der Forschenden bei dem Versuch ist, weiter aufzuklären, wie das Blut fliesst und wohin es fliesst. Niemand könne dieses Ziel allein erreichen. Es brauche, so der Geehrte, immer eine gemeinschaftliche Anstrengung. All dies beschrieb Dr. Gutterman eloquent und unter Verweis auf Figuren aus dem Film «Der Zauberer von Oz» (Dorothy, Vogelscheuche, Löwe, Blechmann).
Er schloss seinen Vortrag mit den Worten «deshalb brauchen wir Geistesgegenwart» und «wir müssen das Unerwartete erwarten». Dies sei der Raum, in dem wir von Möglichkeiten zu träumen wagen und von dem aus wir in das Neuland wissenschaftlicher Entdeckungen vorstossen.
Hervorgehoben wurde auch, dass Dr. Gutterman mit seinem Überblicksaufsatz «The Human Microcirculation: Regulation of Flow and Beyond» häufiger als Quelle zitiert wurde als jeder andere Forschende im Bereich Mikrozirkulation während des vergangenen Jahres.
Herzlichen Glückwunsch, Dr. Gutterman!
Li. Dr. Gutterman Re. Dr. Joshua Berka
Menschen wie Sie zeigen uns den Weg und verändern Paradigmen.