Forschung

Das Team der Veterinär-Anatomie um Sabine Kässmeyer entwickelt gemeinsam mit Martina Vermathen vom Department für Chemie, Biochemie und Pharmazie und in Zusammenarbeit mit Morteza Jafari von der Universitätsklinik für Dermatologie des Inselspitals neue Ansätze für die photodynamische Therapie von Hautkrebs. Im Mittelpunkt stehen porphyrinbasierte Photosensibilisatoren, die durch Licht aktiviert werden und dadurch gezielt Tumorzellen schädigen können. Viele dieser Wirkstoffe lassen sich bislang jedoch nur eingeschränkt für die Behandlung der Haut nutzen, da geeignete Trägersysteme fehlen.

Die besondere Stärke des Projekts liegt in der engen Verzahnung von Wirkstoffentwicklung und biologischer Testung. Biokompatible Trägersysteme sollen die Photosensibilisatoren effizient in die Haut transportieren. Gleichzeitig werden realitätsnahe dreidimensionale in vitro-Modelle menschlicher Haut und Hauttumoren entwickelt, an denen die neuen Formulierungen unter kontrollierten Bedingungen getestet und optimiert werden können. So lässt sich untersuchen, wie gut die Wirkstoffe in das Gewebe gelangen, wie sie sich in der Haut verteilen und ob Tumorgewebe nach Lichtaktivierung gezielt geschädigt werden kann.

Die Doktorandinnen Daja Krummenacher und Viola Schmid bearbeiten zentrale experimentelle Fragestellungen innerhalb dieser eng miteinander verbundenen Forschungsbereiche. Die entwickelten Modelle sollen zugleich dazu beitragen, Tierversuche im Sinne des 3R-Prinzips zu reduzieren, und könnten künftig auch für die Untersuchung weiterer Hauttherapien eingesetzt werden.

Bild links: in-vitro Hautmodell, HE Färbung
Bild rechts: in-vitro-Hautmodell mit fluoreszierendem porphyrinbasierten Photosensibilisator

Das Team der Veterinär-Anatomie entwickelt in Zusammenarbeit mit dem Institut für Medizinische Lehre innovative AR-Lerneinheiten auf Basis originaler Tier-CT-Daten, die einen direkten Bezug zur klinischen Bildgebung herstellen. Die Module sind didaktisch aufbereitet, an klar definierte Lernziele gekoppelt und enthalten Selbsttests. Rückmeldungen der Studierenden zu Bedienbarkeit und Nutzererfahrung werden kontinuierlich erhoben und fließen direkt in die Weiterentwicklung ein. Die Lernergebnisse mit AR werden mit dem herkömmlichen Unterricht an konservierten Präparaten verglichen.

Bisher erfolgt der praktische Anatomieunterricht in der Veterinärmedizin hauptsächlich an konservierten Tierpräparaten, deren Beschaffung aufwendig ist und deren Verfügbarkeit für Studierende begrenzt bleibt. Mit der systematischen Integration innovativer AR-Lerneinheiten wird nun ein zukunftsorientierter, flexibler und nachhaltiger Ansatz geschaffen, der die praktisch anatomische Ausbildung weiter modernisiert.

Die kontrastmittelinduzierte akute Nierenschädigung (CA-AKI) ist durch einen Verlust der Nierenfunktion nach der Verabreichung radiologischer Kontrastmittel gekennzeichnet. Ziel dieses Projekts ist es, eine umfassende Bewertung der frühen Effekte iodhaltiger Kontrastmittel auf mikrovaskuläre Kapillarbette in vitro sowie auf die Nierenfunktion von Patienten vorzunehmen.

Ein Ansatz quantifiziert die strukturellen Effekte zweier unterschiedlicher Kontrastmittel (Iobitridol und Iodixanol) auf vaskuläre endotheliale Kapillaren in vitro und bewertet ultrastrukturelle Veränderungen in endothelialen Organellen, Basalmembranen und interzellulären Räumen sowie die Freisetzung von Stressbiomarkern. Ein weiterer Ansatz analysiert die Auswirkungen von Iobitridol und Iodixanol auf die Nierenfunktion von Patienten, die sich einer Herzkatheteruntersuchung unterzogen haben, einschließlich der intraarteriellen Gabe von Kontrastmitteln, durch die Messung der Serumkreatinin-(SCr-)Konzentration, eines Nebenprodukts des Muskelstoffwechsels, das überwiegend über die Nieren ausgeschieden wird.

Unsere Hypothese ist, dass ein qualitativer Vergleich beider Ergebnisse die Identifikation von Unterschieden, Gemeinsamkeiten und möglichen Korrelationen zwischen der in vitro- und der in vivo-Exposition ermöglicht.

Die canine atopische Dermatitis (CAD) ist eine häufige chronisch-entzündliche Hauterkrankung mit einem klar definierten Prädilektionsmuster. Während immunologische und umweltbedingte Faktoren als wesentliche Einflussgrößen bekannt sind, mehren sich Hinweise darauf, dass auch die strukturellen Eigenschaften der Hautbarriere selbst eine zentrale Rolle bei der regionalen Krankheitsmanifestation spielen könnten. Detaillierte quantitative Referenzdaten zur Morphologie gesunder Hundehaut sind bislang jedoch nur begrenzt verfügbar.

Ziel dieses Projekts ist es, eine umfassende morphologische Basis gesunder Hundehaut zu etablieren und Zusammenhänge zwischen regionsabhängigen Hauteigenschaften und der Prävalenz der CAD zu untersuchen. Hierzu werden Hautbiopsien klinisch gesunder Hunde aus sieben anatomisch definierten Körperregionen gewonnen. Mithilfe histologischer morphometrischer Analysen werden Epidermisdicke, epidermale Schichtung, die Morphologie der dermo-epidermalen Junktionszone sowie die vaskuläre Ausstattung der Dermis quantitativ erfasst.

Die Hypothese ist, dass anatomische Regionen mit hoher CAD-Prävalenz im Vergleich zu Regionen mit niedriger Prävalenz charakteristische strukturelle Besonderheiten aufweisen und dass diese Unterschiede eine Prädisposition für eine gestörte Barrierefunktion sowie für entzündliche Reaktionen darstellen könnten