Knochenheilung
Katharina Schmidt-Bleek
Knochen ist ein sehr interessantes Gewebe, da es zur Regeneration fähig ist, nachdem es eine Verletzung erlitten hat. Trotzdem kommt es auch heute noch und auch bei guter medizinischer Versorgung, bei 5-20% aller Frakturen zu einer für den Patienten unbefriedigenden verspäteten Heilung oder die Heilung bleibt sogar vollständig aus. Für diese Patienten eine sinnvolle Lösungsstrategie zu finden ist Ziel unserer Forschung.
Forschungsschwerpunkte
Knochen ist weit mehr als ein stützendes Gewebe. Er ist ein lebendiges, hochdynamisches Organ, das in engem Austausch mit dem Immunsystem, Blut- und Lymphgefäßen sowie dem Stoffwechsel des Körpers steht. Das Verständnis dieser komplexen Wechselwirkungen bildet den Mittelpunkt unserer Forschung.
Unsere Arbeitsgruppe untersucht, wie das Immunsystem die Knochenregeneration steuert und warum die Heilung nach einer Fraktur oder einem Knochendefekt in manchen Fällen erfolgreich verläuft, in anderen jedoch gestört ist. Während die Entzündungsreaktion eine entscheidende Voraussetzung für die Einleitung der Regeneration darstellt, kann eine fehlgesteuerte Immunantwort den Heilungsprozess erheblich beeinträchtigen. Ein besonderer Schwerpunkt unserer Forschung liegt dabei auf dem adaptiven Immunsystem und der Frage, wie verschiedene Immunzellpopulationen mit knochenbildenden Zellen kommunizieren und dadurch den Verlauf der Knochenheilung bestimmen.
Ein zentrales Ziel unserer Arbeit ist es, neue Ansätze zur gezielten Immunmodulation zu entwickeln, um die Knochenregeneration zu verbessern. Durch die Aufklärung der molekularen Mechanismen, die der Kommunikation zwischen Immunzellen und Skelettzellen zugrunde liegen, möchten wir innovative therapeutische Strategien identifizieren, die insbesondere Patientinnen und Patienten mit eingeschränkter Knochenheilung zugutekommen.
Unsere Forschung ist in erster Linie grundlagenwissenschaftlich ausgerichtet und verfolgt das Ziel, die biologischen Mechanismen der Knochenregeneration besser zu verstehen. Gleichzeitig legen wir großen Wert darauf, diese Erkenntnisse in Richtung klinischer Anwendung weiterzuentwickeln. Hierzu ergänzen wir experimentelle Untersuchungen, wo sinnvoll und möglich, durch die Analyse von Patientenmaterialien, um die klinische Relevanz unserer Ergebnisse zu überprüfen und den Transfer von der Grundlagenforschung in die medizinische Anwendung zu fördern.
Unsere Arbeiten basieren auf einer langjährigen Expertise in der Untersuchung der Knochenheilung sowohl unter physiologischen Bedingungen als auch unter klinisch relevanten Risikokonstellationen. Dabei beschäftigen wir uns insbesondere mit den Auswirkungen von Alter, Adipositas, Diabetes mellitus und chronischen Entzündungsprozessen auf die Regenerationsfähigkeit des Knochens.
Zunehmend verstehen wir den Knochen nicht mehr als isoliertes Organ, sondern als Bestandteil eines komplexen biologischen Netzwerks. Deshalb untersuchen wir auch, wie die Knochenregeneration durch andere Organsysteme beeinflusst wird. Aktuelle Forschungsprojekte befassen sich mit der Rolle des Lymphgefäßsystems bei der Auflösung von Entzündungen und der Geweberegeneration sowie mit dem Einfluss des metabolischen Umfelds, insbesondere des Knochenmarkfettgewebes (Bone Marrow Adipose Tissue, BMAT), auf die Knochenheilung.
Durch die Verbindung von Immunologie, Skelettbiologie, Stoffwechselforschung und regenerativer Medizin möchten wir neue Erkenntnisse gewinnen, die langfristig zur Entwicklung innovativer Therapien für Patientinnen und Patienten mit gestörter Knochenheilung beitragen.