FG NeurometabolismusForschung

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Funktionsstörungen im Bereich des autonomen oder vegetativen Nervensystems spielen im Leidensspektrum von Patienten und im praktischen ärztlichen Alltag eine außerordentlich wichtige Rolle. Es gibt schlechthin keine Krankheit oder auch nur Unpässlichkeit, bei der nicht vegetative Regulations- oder Innervationsstörungen beteiligt sind. Die Bedeutung des autonomen Nervensystems liegt unter anderem darin begründet, dass jedes Organ des menschlichen Körpers vom autonomen Nervensystem innerviert und somit reguliert wird. So versucht das autonome Nervensystem, nach einer Störung des Gleichgewichts des menschlichen Körpers mit Hilfe von bestimmten Anpassungsreaktionen wieder Sympathie zwischen den einzelnen Funktionen herzustellen. Das Herz-Kreislauf-System spielt hierbei eine besondere Rolle, da über autonome Reflexbögen der Blutdruck reguliert und damit eine ausreichende, dem Bedarf entsprechende Gewebsdurchblutung sichergestellt wird. Deshalb wird das Herz-Kreislauf-System in der autonomen Funktionsdiagnostik am häufigsten untersucht. Denn zum einen können die interessierenden Messparameter wie z.B. Herzfrequenz oder Blutdruck relativ leicht erfasst und zum anderen prognostische Aussagen für Patienten z.B. nach Myokardinfarkt oder diabetischer Neuropathie getroffen werden. Aufgrund der Möglichkeit einer quantitativen Evaluierung spielt die Untersuchung des autonom-vaskulären Systems eine immer wichtigere Rolle für die Diagnostik, Prognose und Therapie unterschiedlichster Erkrankungen.

Übergewicht gilt als zentraler Ausgangspunkt für die Entwicklung von Stoffwechselstörungen wie das metabolische Syndrom und Diabetes mellitus. Diese Störungen stellen hinsichtlich ihres epidemischen Auftretens und ihrer komplexen Ätiologie eine besondere Herausforderung in der Medizin dar. Eine pathophysiologische Gemeinsamkeit, die sich durch das gesamte ätiologische Spektrum zieht, ist die basale Hyperaktivität des sympathischen Nervensystems (SNS) bei eingeschränkter Reaktionsfähigkeit. Auch wenn das SNS ein attraktives Ziel für die Prävention und Therapie von Übergewicht und assoziierten metabolischen Störungen darstellt, ist bis heute unklar, ob eine Funktionsstörung des SNS’ Ursache oder Folge von Übergewicht und/oder metabolischen Störungen ist. Die Herausforderung dieses Sachverhaltes beruht auf der Tatsache, dass das autonome Nervensystem in ein hoch komplexes Netzwerk aus autonomen Efferenzen und neuroendokrinologischen Faktoren eingebettet ist, welches in seiner Gesamtheit den Stoffwechsel und den Blutdruck reguliert (Abbildung). Eine besondere Rolle innerhalb dieses Netzwerkes spielt die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HHNA), die zusammen mit dem autonomen Nervensystem, exogene und endogene Stressstimuli integriert. Die Integrität dieses Netzwerkes und dessen präzise Interaktion mit zentralen und peripheren Effektoren sind grundlegend für die Erhaltung der inneren Homeostase. Chronischer Stress kann zur Desensitivierung und Deregulation des Netzwerkes führen, welches sich durch Manifestierung von charakteristischen Störungen äußert. Das metabolische Syndrom kann in seiner Komplexität als ein Zustand der gestörten metabolischen Homeostase bezeichnet werden und korreliert, wie auch das Übergewicht mit dem Ausmaß von Stress. Die Hyperaktivierung der wichtigsten Stresskomponenten HHNA und SNS kann zu einer Akkumulierung von Fettgewebe führen. Vice versa präsentiert Übergewicht einen Zustand chronischen Stress’, welcher eine Funktionsstörung im neuroendokrinen und autonomen Netzwerk hervor zu rufen vermag. Vermutlich spielen auch die vom Fettgewebe freigesetzten Adipozytokine eine wichtige pathogenetische Rolle für die Entwicklung metabolischer Störungen.

Das übergeordnete Ziel unserer Forschungsgruppe ist es, die komplexen Interaktionen zwischen dem autonom-kardiovaskulären Funktionssystem, dem neuroendokrinologischen System (v.a. HHNA), der Psyche und dem Immunsystem zu untersuchen und deren Rolle für die Entwicklung metabolischer Störungen und assoziierter Komplikationen zu definieren. Wir streben damit die Identifikation und Formulierung geeigneter Angriffspunkte für präventive Maßnahmen an. Ein weiterer Schwerpunkt unserer Forschungsarbeit stellt die Untersuchung des autonom-vaskulären Funktionssystems mit Hinblick auf Rehabilitation und das Überleben von kritisch Kranken dar.

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