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Grundlagenforschung am Institut für Intensivmedizin

Unsere Grundlagenforschung bezieht sich hauptsächlich auf die Themen Sepsis und Gerinnung. Diese werden von den beiden Forschungsgruppen unter Prof. Dr. Reto Schüpbach und Dr. Jan Bartussek untersucht.

Research Group Prof. Dr. Reto Schüpbach

Our group is working on the protease-activated receptors (PARs), which play a major role in orchestrating the interactions between coagulation and inflammation. We aim to gain a better understanding of the molecular mechanisms involved in the regulation of PAR activation, which may lead to novel therapeutic options for treating PAR-driven inflammatory and malignant diseases. PAR1, PAR3 and PAR4 are major regulators of platelet activation and vascular barrier function while PAR2 plays a major role in the regulation of extravascular inflammation and cancer.

Proteolytic activation of protease-activated receptors (PARs)

PARs belong to the receptor family of seven transmembrane G-protein coupled receptors (GPCR), however are unique in their lack of physiologically soluble ligands. Proteases, soluble or cell membrane associated (bound to co-receptors or specific membrane compartments) cleave off specific N-terminal sequences of PARs, resulting in the exposure of new N-terminal sequences that serve as tethered activation ligands. The tethered ligands bind to a conserved region on PARs extracellular loop 2, this initiates conformational changes and alters affinity towards intracellular G proteins. The cleavage derived tethered ligands alternatively lead to the transactivation of receptors such as co-localized PARs, ion channels, and toll-like receptors.
PARs are specifically cleaved and irreversibly activated by various endogenous as well as exogenous proteases originating from bacteria, amoeba, plants, fungi, insects or reptiles.
Heuberger and Schüpbach Thromb J. 2019

References

Schüpbach et al.  Blood. 2008 Mar 1;111(5):2667-73.doi: 10.1182/blood-2007-09-113076
Schüpbach et al. J Thromb Haemost. 2012 Aug;10(8):1675-84. doi: 10.1111/j.1538-7836.2012.04825.x.
Ender et al. PLoS One. 2013 Nov 22;8(11):e81298. doi: 10.1371/journal.pone.0081298
Heuberger and Schüpbach Thromb J. 2019 Mar 29;17:4. doi: 10.1186/s12959-019-0194-8.
Heuberger et al. Thromb Res. 2019 May;177:91-101. doi: 10.1016/j.thromres.2019.02.032.

Contact

If you are interested in doing your master or doctoral thesis in our lab (biology or medicine), please contact:

Dorothea Monika Heuberger Dr. sc. nat.

Tel. +41 44 255 27 33

Forschungsgruppe Dr. Jan Bartussek

Big Data, Data Science und Künstliche Intelligenz in der Intensivmedizin

Seit der Einführung eines Patientendatenmanagementsystems (PDMS) im Jahre 2017 werden die am Institut routinemässig erhobenen Gesundheitsdaten elektronisch archiviert. Dazu gehören sowohl Behandlungsdaten, wie Medikamenteneinsatz und Beatmungsparameter, als auch physiologische Daten wie Sauerstoffsättigung, Herzfrequenz und Blutdruck. Das von uns verwendete PDMS erlaubt es, viele Vitalparameter einmal pro Minute aufzuzeichnen. Bei Einwilligung der Patienten und Patientinnen und der kantonalen Ethikkommission stehen diese umfangreichen Datenmengen auch für Forschungsprojekte zur Verfügung. Durch die Verwendung von speziell geschützten Hochleistungsrechnern und selbstlernenden Algorithmen besteht die Möglichkeit, diese Daten in Hinblick auf vielfältige intensivmedizinische Fragestellungen zu untersuchen.

Komplexe Dynamik physiologischer Prozesse

Die Dynamik von Lebensvorgängen entsteht durch das Zusammenspiel von physikalischen, chemischen und biochemischen Vorgänge in einem Organismus, und der Interaktion des Organismus mit der Aussenwelt. Die von der Medizin beobachtete physiologische Dynamik eines einzelnen Vitalparameters, wie z.B. die Veränderung des Blutdruckes mit der Zeit, spiegelt daher die Vorgänge eines hochkomplexen Systems wieder. Veränderungen der Dynamik bei Krankheit und Genesung können wichtige Hinweise auf die zugrundeliegende Struktur des Systems geben. Mit vertieften Kenntnissen der Struktur wiederum könnten entsprechende Therapien entwickelt und verbessert werden.

Forschungspartner

  • Medizininformatik, Universität Zürich
  • Leonhard Med, ETH Zürich
  • Institut für angewandte Simulation, ZHAW

Kontakt

Falls Sie interessiert sind eine Master- oder Doktorarbeit bei uns zu schreiben, melden Sie sich bitte bei:

Jan Bartussek Dr. Sc. ETH

Tel. +41 43 253 02 57