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Degeneration und Regeneration des muskuloskelettalen Systems

Muskelverletzungen und Frakturen gehören zu den häufigsten Verletzungen des menschlichen Körpers und können mit chronischen Schmerzen oder bleibenden Behinderungen einhergehen. Die jeweilige Schwere und das Ausmaß der Weichteil- bzw. Knochenschädigung besitzen dabei eine zentrale Bedeutung für das therapeutische Management und die Prognose.

Die Muskelregeneration nach Trauma ist ein komplexer Prozess, welcher von intrinsischen und extrinsischen Faktoren beeinflusst wird. Solche Mechanismen umfassen z.B. die Aktivierung von Satellitenzellen und deren Migration im traumatisierten Gewebe. Unsere Arbeitsgruppe untersucht die Mechanismen und Therapiemöglichkeiten der Muskelregeneration in vivo und in vitro. Die Quantifizierung der Muskelregeneration erfolgt durch in vivo Messung der Muskelkraft, der Mikrozirkulation sowie durch immunhistochemische und histologische Gewebeanalysen.

Ein weiterer Fokus unserer Forschungsprojekte liegt auf dem “complex regional pain syndrome“ (CRPS). CRPS, besser bekannt als Morbus Sudeck, tritt posttraumatisch oder nach Verletzung eines Nerven auf. Die Pathophysiologie des CRPS ist weitgehend unbekannt. Während eine neurogene Entstehung lange favorisiert wurde, weisen neuere Untersuchungen auf eine inflammatorische Genese im Sinne einer lokal überschießenden Traumareaktion oder eine neurogen-inflammatorische Pathologie hin. Unter Nutzung mehrerer, von der Arbeitsgruppe etablierter Modelle zum CRPS werden spezielle in vivo Untersuchungen zur Erfassung von neuropathischem Schmerz (Allodynie, Hyperpathie, Nervenleitgeschwindigkeit), von inflammatorischen (Ödem, Leukozyten-Endothelzellinteraktion) und apoptotischen Prozessen im Weichteilgewebe sowie von Knochenveränderungen (microCT) durchgeführt.

Weiterhin stellt die Regeneration von Knochendefekten im Kleintier- und Großtiermodell einen Schwerpunkt dar. Eingesetzte nanostrukturierte Knochenaufbaumaterialien im Schafsmodell haben sich als hochpotente Knochenersatzstoffe mit ausgeprägten osteokonduktiven Eigenschaften bewährt. Aktuelle Untersuchungen widmen sich dem Einfluss von Ernährung und Laufbandtraining auf die Induktion von Muskel und Knochen.