TP2 - SYMPATH

Experimentelle Modellierung und mechanistische Analyse der Pneumonie-aggravierten Atherosklerose

In Teilprojekt 2 des SYMPATH Verbundes werden die Daten klinischer Kohorten von Patienten mit atherosklerotischer koronarer Herzerkrankung und Pneumonien durch Daten aus Untersuchungen an experimentellen Atherosklerose- und Pneumonie-Modellen ergänzt und abgeglichen. Durch diesen Ansatz sollen Pneumonie-assoziierte Mechanismen der Krankheitsentstehung der Atherosklerose und des akuten Koronarsyndroms untersucht werden. Diese Fragestellungen können nicht durch rein klinische Untersuchungen geklärt werden, weil sie zeitlich vor der Diagnosestellung stattfinden oder z.B. durch die Notwendigkeit der Entnahme von Gewebeproben bei Patienten nicht hinreichend erfassbar sind. Deshalb sind für mechanistische Analysen die Erstellung und Validierung mathematischer Modelle erforderlich, die im Teilprojekt 3 durchgeführt werden. Diese Analysen werden außerdem durch Manipulationen biologischer Signalwege ergänzt. In einer Serie von Experimenten werden umfassende longitudinale Daten über die Auswirkungen einer bakteriellen oder viralen Lungenentzündung auf die Entstehung der Atherosklerose in standardisierten Mausmodellen generiert. Die experimentellen Modelle werden so entworfen, dass sie den klinischen Verlauf der Atherosklerose nach Pneumonie abbilden. Initiale Experimente werden die grundlegenden Informationen für die mathematische Modellierung von Krankheitsmechanismen liefern. Mit zunehmendem Fortschritt der mathematischen Modellierung im Teilprojekt 3 werden die experimentellen Untersuchungen darauf ausgerichtet, aus der Modellierung resultierende Fragen und Hypothesen zu untersuchen. Entsprechend fokussieren weiterführende Experimente dann hypothesenabhängig auf Signalwege und spezifische Pathogen- und Wirtsfaktoren, um deren Bedeutung als mögliche Therapieansätze im translationalen Ansatz herauszuarbeiten. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen fließen wiederum im Sinne eines iterativen Prozesses in die Modellierung ein.

Beispiel für das Design des in vivo Mausmodells der Pneumonie-aggravierten Atherosklerose zur Komplementierung der Patientendaten für die mathematische Modellierung.