Schon früh in seiner medizinischen Laufbahn wurde bei Berend Isermann das Interesse an den Wechselwirkungen zwischen Blutgefäßen, Entzündungen und Gerinnung geweckt. Während seiner Ausbildung in der Inneren Medizin entstand der Wunsch, ein besseres Verständnis für diesen rätselhaften biologischen Prozess namens Thrombo-Inflammation zu entwickeln. Heute, als Professor für Labormedizin an der Universität Leipzig, ist diese Herausforderung zum zentralen Thema seiner wissenschaftlichen Arbeit geworden.
,,Die Thrombo-Inflammation ist ein krankhafter Prozess, bei dem das ausgewogene Zusammenspiel von Blutgerinnung und Entzündung gestört ist", erklärt Isermann. ,,Sie spielt bei nahezu allen Erkrankungen eine Rolle." Besonders eindrücklich zeigte sich das Phänomen während der Covid-19-Pandemie. Nicht das Virus selbst war in vielen Fällen die Todesursache, sondern die unkontrollierte Reaktion des Körpers: Es war die Thrombo-Inflammation, die zu schweren Komplikationen führte. ,,Diese desaströse Erfahrung hat uns vor Augen geführt, dass wir bisher keine Therapie für die Thrombo-Inflammation haben", betont der Mediziner.
Sowohl bei Infektionen als auch bei Verletzungen oder während einer Schwangerschaft werden Entzündungsund Gerinnungsprozesse im Körper aktiviert. Bei einer gesunden Schwangerschaft ist eine gewisse Thrombo-Inflammation in der Plazenta völlig normal. Gerät dieser Vorgang jedoch aus der Balance, kann es zu Komplikationen wie Präeklampsie kommen. Auch bei chronischen Erkrankungen wie Diabetes, Nierenoder Herzleiden spielt der gestörte Ablauf dieser Immunund Gerinnungsvorgänge eine zentrale Rolle.
Suche nach elementaren Schaltern
Die Natur macht es uns vor: Zellen treffen ,,Entscheidungen", um zu überleben oder zu sterben. Isermann möchte diese Prozesse verstehen, damit gestresste Zellen gerettet und damit die Funktion von Organen erhalten werden kann. In seiner jüngsten Forschung konnte er gemeinsam mit seinem Team einen molekularen ,,Schalter" identifizieren, der beide Prozesse - Gerinnung und Entzündung - simultan reguliert. Im Zentrum steht dabei ein altbekannter Faktor der Blutgerinnung: der Tissue-Faktor.
,,Wir haben festgestellt, dass der Tissue-Faktor in der Niere eine bislang unbekannte Verbindung zu einem zentralen Entzündungsregulator eingeht", erläutert Isermann. ,,Dieser Komplex wirkt wie ein molekularer Schalter, der die Thrombo-Inflammation anoder ausschalten kann." Der Tissue-Faktor, ursprünglich als Auslöser der Gerinnung bekannt, wird so zum Schlüssel für die Regulation eines gefährlichen Krankheitsprozesses im menschlichen Körper.
In seiner Arbeit hat der Wissenschaftler weitere Schalter untersucht. Seit Jahren befasst er sich intensiv mit einem Rezeptor für Gerinnungsfaktoren, der sowohl entzündungshemmende als auch entzündungsstimulierende Effekte vermittelt. In einem weiteren Ansatz untersucht er, wie diese Mechanismen den zellulären Stoffwechsel regulieren und welchen Einfluss dies auf die Zellfunktion und damit auf die Organfunktion hat. ,,Wenn wir den Stoffwechsel auf zellulärer Ebene verstehen, können wir auch metabolische Erkrankungen besser begreifen - und vielleicht heilen", erklärt Isermann.
,,Wenn wir den Stoffwechsel auf zellulärer Ebene verstehen, können wir auch metabolische Erkrankungen besser begreifen - und vielleicht heilen."
Berend Isermann
Seine Forschung führt der Professor für Labormedizin in enger Kooperation mit Partnern in Leipzig durch. Das Zusammenspiel von grundlegenden Mechanismen auf zellulärer Ebene und Erkrankungen beim Menschen ist sehr komplex und kann, so Isermann, nur im Verbund erforscht werden. Hierfür bietet das Exzellenzcluster Leipzig Center of Metabolism - LeiCeM ihm und anderen Beteiligten einen optimalen Rahmen: Mechanismen der Rezeptorregulation erforscht Isermann beispielsweise in enger Zusammenarbeit mit Annette Beck-Sickinger und Torsten Schöneberg vom Sonderforschungsbereich 1423 ,,Strukturelle Dynamik der GPCR-Aktivierung und -Signaltransduktion" der Universität Leipzig. Die Interaktion von Thrombo-Inflammation und Metabolismus untersucht er in enger Abstimmung mit dem LeiCeM-Sprecherteam, Michael Stumvoll, Antje Körner und Matthias Blüher. Und Aspekte der Gefäßerkrankungen infolge der Thrombo-Inflammation nimmt er in Kooperation mit Ulrich Laufs, Holger Thiele und Sabine Steiner in den Blick.
Neue Therapien im Fokus
Ein molekularer Schalter konnte von der Forschungsgruppe um Isermann inzwischen bei Nierenerkrankungen, beim Herzinfarkt im Tiermodell, bei Covid-Patient:innen mit schweren Verläufen und bei autoentzündlichen Erkrankungen nachgewiesen werden. Die Hoffnung: Wenn es möglich ist, den Schalter gezielt und vor allem sicher ,,auszuschalten", könnten viele dieser Erkrankungen besser kontrolliert oder sogar verhindert werden. Das Ziel der Wissenschaftler:innen ist es, neue diagnostische Methoden zu entwickeln, um die Aktivität des Schalters beim Menschen zu messen und mit Krankheitsverläufen in Verbindung zu bringen. Langfristig sollen daraus therapeutische Ansätze entstehen - mit dem Ziel, die Thrombo-Inflammation gezielt zu regulieren.
Professor Isermanns Weg zeigt, wie wertvoll langfristige wissenschaftliche Neugier und interdisziplinäre Kooperation sein können. Von den Grundlagen der Zellbiologie der Entzündung bis hin zu möglichen neuen Therapien für einige der schwerwiegendsten Erkrankungen unserer Zeit - die Zukunft der Thrombo-Inflammationsforschung ist medizinisch hoch relevant und spannender denn je.
