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Forschung

1. Histologische und molekulare Analyse traumatisch verletzter humaner peripherer Nerven

Projekt in Kooperation mit dem Institut für Physiologische Chemie der Universität Ulm (AG Prof. B. Knöll)

Im Rahmen dieses Forschungsprogramms werden traumatisierte humane Nervenproben des Plexus brachialis (z.B. N. radialis, N. ulnaris, N. medianus) anhand von histologischen, biochemischen und molekularen Methoden untersucht. Diese Proben aus dem Plexus brachialis werden zudem mit einer Probe aus dem N. suralis (der als Nerveninterponat eingesetzt wird) verglichen.

Anhand dieses Vergleichs erhoffen wir uns, Unterschiede zwischen traumatisierten Nerven, deren Verletzung lange Zeit zurückliegt (ca. 6 Monate), zu Kontrollnerven (N. suralis, akut isoliert) zu beschreiben. Darüber hinaus wird der N. suralis an verschiedenen Zeitpunkten fixiert bzw. bei -80° eingefroren (Zeitreihe) und dann mit denselben Methoden untersucht. Es stehen vor allem Veränderungen in der Myelinscheide, Faszikelausbildung und -struktur, Anzahl und Durchmesser von Axonen, Anzahl von Schwann Zellen, Veränderungen in axonalen Zellorganellen (z.B. Mitochondrien) und im axonalen Zytoskelett (z.B. Actin und Mikrotubuli) im Vordergrund.
Des Weiteren soll untersucht werden, ob Veränderungen auf Genexpressionsebene, wie sie nach Verletzung von peripheren Nerven (z.B. N. facialis) der Maus aus Arbeiten der AG  Knöll bekannt sind, auch in humanen Nerven zu beobachten sind. Dabei sollen vor allem sogenannte Regenerations Assoziierte Gene (RAGs), die nach Verletzung induziert werden, auf Transkriptions-Ebene untersucht werden. Zu diesen RAGs gehören Gene wie ATF3, GAP43, SPRR1A und Gene, die für Neuropeptide wie z.B. GALANIN kodieren.

Nach primärer Verarbeitung werden die Nervenproben mit folgenden Techniken untersucht:

  • Elektronenmikroskopie
  • Immunhistologische Markierung von Paraffinschnitten mit De- und Regenerationsmarkern sowie Markern von Entzündungsreaktionen: SMI-32, ATF3, Galanin, GAP43, etc.
  • Molekulare Analyse der mRNA und Proteinmenge: Simultane Isolation der Gesamt-RNA und Gesamt-Proteinmenge mittels eines bereits etablierten Kits; danach Analyse der Transkript-Menge mittels quantitavier real-time PCR (qPCR) für verschiedene Gene wie z.B. ATF3 und GAP43. Bestätigung auf Protein-Ebene mit entsprechenden Antikörpern mittels SDS-PAGE und Immunoblot.

 

2. Pilotstudie zum Kubitaltunnel - zwei OP Techniken im direkten Vergleich - Doppelblind randomisierte Studie

Bei diesem Projekt sollen beide üblich durchgeführten Techniken, zum einen die offene Dekompression und zum anderen die endoskopisch langstreckige Neurolyse, direkt miteinander in Vergleich gezogen werden. Die Patienten werden anonymisiert in eine der OP Gruppen randomisiert. Das Outcome wird nach 3 und 6 Monaten postoperativ durch klinische, elektrophysiologische und neurosonographische Untersuchungen einander gegenübergestellt und verglichen. Dieses Projekt läuft seit 2015 und wird voraussichtlich Ende 2018 beendet sein.

 

3. Sodium Fluorescein Anreichung bei peripheren Nerventumoren bei intraoperativer Applikation - Klinische Studie

Das Fluoreszenz-Anreicherungsverhalten von Nerventumoren (wie z.B. Schwannomen, Neurofibromen, malignen peripheren Nervenscheidentumoren, Perineuriome, etc.) wird in dieser Studie untersucht. Während der Intubation werden ca. 0,5 mg/KG Sodium Fluorescein dem Patienten intravenös appliziert, um dann während der mikrochirurgischen Nerventumorexstirpation das Farbstoffanreichern mit einem speziellen Fluoreszensfilter von Zeiss darzustellen. Eine Gewebedifferenzierung erfolgt retrospektiv mithilfe eines Bildverarbeitungsprogrammes. Bisher konnte eine statistisch relevante Differenzierung zwischen tumorösem Gewebe und gesunden nervalen Strukturen nachgewiesen werden.

 

4. Präoperative multimodale Ultraschall-Bildgebung peripherer Nerventumoren - Klinische Studie

In Kooperation mit dem Ultraschall-Labor von Prof. W. Kratzer an der Universität Ulm werden präoperative Nerventumore sonographisch untersucht. Verschiedene Modalitäten wie z.B. Power Doppler, superb mikrovascular imaging (SMI) und contrast-enhanced ultrasound (CEUS) werden dabei angewandt. Ziel ist es, bestimmte morphologische Charakteristika zu sammeln und diese in Abhängigkeit der Histologie einzugruppieren.