Nußbaum Lab
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Forschungsgebiet
Entwicklung humaner perinataler Immunzellen
Biomarker-Forschung bei neonataler Sepsis
Geburtskohorte von Frühgeborenen und Reifgeborenen (MUNICH PreTCL)
Mikrozirkulation und Glykokalyxveränderungen in Entwicklung und Krankheit
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Aktuelle Projekte:
MÜNCHEN PreTCL-KohorteUm die physiologischen und pathologischen Prozesse, die die individuellen Phänotypen von Neugeborenen bestimmen, besser zu verstehen, haben wir die Geburtskohorte Munich Preterm and Term Clinical (MUNICH-PreTCl) etabliert (#Pangratz-Fuehrer et al., 2021), die > 800 Neugeborene (~550 reifgeborene und ~260 Frühgeborene) umfasst und derzeit rekrutiert.
Wir sammeln getrocknete Blutproben von termingerecht geborenen Säuglingen zum Zeitpunkt des Neugeborenenscreenings und während einer vermuteten oder nachgewiesenen Infektion sowie von Frühgeborenen longitudinal zu bis zu 4 Zeitpunkten (nach der Geburt, beim Neugeborenenscreening, in der adjustierten 32. Schwangerschaftswoche und bei Entlassung), um in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Mann am Max-Planck-Institut für Biochemie MS-basierte Blutproteome zu generieren. Um eine spätere Korrektur für mögliche Einflussfaktoren zu ermöglichen, erheben wir umfangreiche klinische Daten (z.B. Geburtsdaten, Behandlungen, Komplikationen) und Labordaten der Säuglinge sowie Informationen zu demographischen und anthropometrischen Daten der Eltern, Familienanamnese, Schwangerschaft (z.B. pränatale Untersuchungen, Infektionen und Drogenmissbrauch) und Geburt. Daraus ergeben sich 450 Datenpunkte pro Kind-Eltern-Set.
Genetische Regulation der Proteinexpression während der Entwicklung von Immunzellen im neugeborenen MenschenDas Projekt ist Teil des DFG-geförderten Transregio TRR 359 PILOT
Weitere Informationen finden Sie unter www.perinatal-immunity.de/en
Die Zusammensetzung und Reifung von Immunzellen weist bei Früh- und Neugeborenen eine hohe interindividuelle Variabilität auf. Quantitative und qualitative Veränderungen der neonatalen Neutrophilen werden als Beitrag zur erhöhten Anfälligkeit für bakterielle Infektionen und neonatale Sepsis angesehen, die immer noch eine der Hauptursachen für Mortalität und langfristige Morbidität sind. Diese interindividuelle Variabilität wird durch genetisch fest verdrahtete Programme, die sich schnell verändernde Umwelt und die Interaktion zwischen beiden (GxE-Interaktion) beeinflusst. Bis heute sind die genetischen Grundlagen der Variabilität menschlicher perinataler Immunzellen wenig verstanden und weitgehend unerforscht.
In diesem gemeinsamen Forschungsprojekt werden wir in Zusammenarbeit mit dem Labor von Dr. Sarah Kim-Hellmuth und der pädiatrischen Proteomik-Einheit (Dr. Susanne Pangratz-Führer, Dr. Johannes Müller-Reif) ein multiomisches Profiling in getrockneten Blutproben von Neugeborenen (DBS) durchführen, um den genetischen Einfluss auf die Proteinexpression und deren Zelltypspezifität in neonatalen Proteomen von 662 Neugeborenen mit unterschiedlichem Gestationsalter aufzudecken.
Analyse extrazellulärer Vesikel bei neonataler Frühsepsis (EVANEOS-Studie)Infektionen bei Neugeborenen sind nach wie vor eine der Hauptursachen für Neugeborenensterblichkeit und lebenslange Behinderungen. Jedes Jahr sterben weltweit etwa 400.000 Neugeborene an schweren bakteriellen Infektionen. Eine frühzeitige Diagnose und Behandlung ist entscheidend, aber insbesondere bei der Frühen Sepsis (EOS) aufgrund der unspezifischen Anfangssymptome und der begrenzten diagnostischen Möglichkeiten im Frühstadium schwierig.
Dieses Projekt zielt darauf ab, die Diagnose von EOS zu verbessern, die derzeit dazu führt, dass viele Neugeborene unnötigerweise von ihren Müttern getrennt und invasiven Diagnose- und Behandlungsmethoden unterzogen werden. Wir werden eine Kohorte von Neugeborenen untersuchen, die bestimmten EOS-Risikofaktoren ausgesetzt waren (verlängerter Blasensprung, Streptokokken der Gruppe B bei der Mutter und klinische Anzeichen einer Chorioamnionitis), aber keine anderen Komplikationen oder Komorbiditäten während der Schwangerschaft aufwiesen.
Unsere Analysen umfassen
a) Isolierung und Charakterisierung von extrazellulären Vesikeln aus Nabelschnurblut von Risikoneugeborenen und mütterlichem Blut (Kooperation mit PD Dr. Reithmair, LMU und Prof. Michael Pfaffl, TUM School of Life Sciences).
b) Identifizierung von Mikrobiom-Signaturen und potentiellen Infektionswegen bei EOS-Verdachtsfällen durch Charakterisierung des intestinalen Mikrobioms mittels Shotgun-Sequenzierung und Durchführung einer 16S rRNA-Genamplifikations-Sequenzierung von Blutproben (Kooperation mit Prof. Thomas Clavel, Universität Aachen).
Funktionelle und strukturelle Untersuchung der Mikrozirkulation bei SARS-CoV2 assoziierten ErkrankungenDas vaskuläre Endothel ist entscheidend für die Pathogenese von SARS-CoV-2. Das Virus greift die Zellen über ACE2-Rezeptoren an, zerstört die schützende Glykokalyx und verursacht eine anhaltende endotheliale Dysfunktion bei Long-COVID-Patienten. Trotz einer milderen Ersterkrankung leiden Kinder an SARS-CoV2-bedingten Erkrankungen, einschließlich Long-COVID und dem Multisystemic Inflammatory Syndrome in Children (MIS-C), einer schweren pädiatrischen Komplikation.
In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Andre Jacob (Pädiatrische Kardiologie, LMU) untersuchen wir mikrozirkulatorische Veränderungen und molekulare Signaturen von SARS-CoV-2 induzierten Erkrankungen bei Kindern. In einem longitudinalen Design werden mikrozirkulatorische Parameter bei Kindern/Jugendlichen mit akutem COVID-19, PIMS, Long COVID und asymptomatischer SARS-CoV-2 Infektion während der akuten Phase und drei Monate nach Genesung evaluiert.
Klinische Neugeborenenstudien:
Auswirkungen perinataler Asphyxie auf die kindliche Entwicklung und elterlichen Stress (ImPACS)Ziel dieses Projektes ist es, die neurologische Entwicklung von Patienten im Alter von 1-6 Jahren nach perinataler Asphyxie unterschiedlicher Schweregrade sowie die Auswirkungen auf die Eltern einschließlich möglicher Langzeitfolgen zu analysieren. Bisher wurden 179 Kontrollpersonen und 135 Patienten mit perinataler Asphyxie in die Studie eingeschlossen. Die Ergebnisse sollen Aufschluss über die erweiterte Indikation der Hypothermiebehandlung geben und Faktoren identifizieren, die die elterliche Belastung positiv oder negativ beeinflussen und damit zur Prävention posttraumatischer Belastungsstörungen beitragen.
Untersuchung der Erregerübertragung auf zwei neonatologischen Intensivstationen: Einfluss räumlicher Veränderungen und Wirksamkeit gezielter HygienemaßnahmenZiel des Projektes ist es zu evaluieren, ob die Verlegung der Neugeborenen-Intensivstation und die damit verbundenen räumlichen Veränderungen zu einer Reduktion der Erregerübertragung zwischen Patienten geführt haben. Darüber hinaus soll der Nutzen von gezielten Schulungen des Personals zur Einhaltung und Verbesserung von Hygienemaßnahmen evaluiert werden.
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Alumni
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Publikationen
Association between inflammation, glycocalyx biomarkers, and endothelial function in children with hypercholesterolemia. Pastor-Villaescusa B, Meier J, Ruske F, Prell C, Gruezner J, Koenig M, Jakob A, Koletzko B, Nussbaum C. Ann Nutr Metab. 2024 Feb 5. doi: 10.1159/000536042. Online ahead of print. PMID: 38316115
Long-Term Microvascular Changes in Multisystem Inflammatory Syndrome in Children. Boever J*, Nussbaum C*, Arnold L, Haas NA, Dold SK, Oberhoffer FS, Jakob A. JAMA Pediatr. 2024 Mar 1;178(3):304-306. doi: 10.1001/jamapediatrics.2023.6022. PMID: 38227331 * equal contrib.
Cyclophilin A is a ligand for RAGE in thrombo-inflammation. Seizer P, von Ungern-Sternberg SNI, Haug V, Dicenta V, Rosa A, Butt E, Nöthel M, Rohlfing AK, Sigle M, Nawroth PP, Nussbaum C, Sperandio M, Kusch C, Meub M, Sauer M, Münzer P, Bieber K, Stanger A, Mack AF, Huber R, Brand K, Lehners M, Feil R, Poso A, Krutzke K, Schäffer TE, Nieswandt B, Borst O, May AE, Zernecke A, Gawaz M, Heinzmann D. Cardiovasc Res. 2024 Mar 30;120(4):385-402. doi: 10.1093/cvr/cvad189. PMID: 38175781.
A20 and the noncanonical NF-κB pathway are key regulators of neutrophil recruitment during fetal ontogeny. Rohwedder I, Wackerbarth LM, Heinig K, Ballweg A, Altstätter J, Ripphahn M, Nussbaum C, Salvermoser M, Bierschenk S, Straub T, Gunzer M, Schmidt-Supprian M, Kolben T, Schulz C, Ma A, Walzog B, Heinig M, Sperandio M. JCI Insight. 2023 Feb 22;8(4):e155968. doi: 10.1172/jci.insight.155968. PMID: 36633909.
Kawasaki disease and increased cardiovascular risk: Is there a link to circulating glycocalyx biomarkers?. Jakob A, Bohlig S, König M, Nussbaum C, Dalla-Pozza R, Hermann M, Haas NA, Pastor-Villaescusa B. Microvasc Res. 2022 Mar;140:104269. doi: 10.1016/j.mvr.2021.104269. Epub 2021 Oct 23. PMID: 34699846
Cohort profile: the MUNICH Preterm and Term Clinical study (MUNICH-PreTCl), a neonatal birth cohort with focus on prenatal and postnatal determinants of infant and childhood morbidity. Pangratz-Fuehrer S, Genzel-Boroviczény O, Bodensohn WE, Eisenburger R, Scharpenack J, Geyer PE, Müller-Reif JB, van Hagen N, Müller AM, Jensen MK, Klein C, Mann M, Nussbaum C. BMJ Open. 2021 Jun 24;11(6):e050652. doi: 10.1136/bmjopen-2021-050652. PMID: 34168035
Effect of gestational age and postnatal age on the endothelial glycocalyx in neonates. Puchwein-Schwepcke A, Artmann S, Rajwich L, Genzel-Boroviczény O, Nussbaum C. Sci Rep. 2021 Feb 4;11(1):3133. doi: 10.1038/s41598-021-81847-8. PMID: 33542284
Maturation of Platelet Function During Murine Fetal Development In Vivo. Margraf A*, Nussbaum C*, Rohwedder I, Klapproth S, Kurz ARM, Florian A, Wiebking V, Pircher J, Pruenster M, Immler R, Dietzel S, Kremer L, Kiefer F, Moser M, Flemmer AW, Quackenbush E, von Andrian UH, Sperandio M. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2017 Jun;37(6):1076-1086. doi: 10.1161/ATVBAHA.116.308464. Epub 2017 Apr 20. PMID: 28428216
Sphingosine-1-phosphate receptor 3 promotes leukocyte rolling by mobilizing endothelial P-selectin. Nussbaum C, Bannenberg S, Keul P, Gräler MH, Gonçalves-de-Albuquerque CF, Korhonen H, von Wnuck Lipinski K, Heusch G, de Castro Faria Neto HC, Rohwedder I, Göthert JR, Prasad VP, Haufe G, Lange-Sperandio B, Offermanns S, Sperandio M, Levkau B. Nat Commun. 2015 Apr 2;6:6416. doi: 10.1038/ncomms7416. PMID: 25832730
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Nußbaum Lab
Kinderklinik und Kinderpoliklinik im Dr. von Haunerschen Kinderspital - LMU Klinikum
Lindwurmstraße 4+49-89-4400-32220 +49-89-4400-32241
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