Targeting

Circadian rhythm disruption in critically ill patients

Autoren

Matthias Felten, Christof Dame, Gunnar Lachmann, Claudia Spies, Kerstin Rubarth, Felix Balzer, Achim Kramer, Martin Witzenrath

Journal

Acta Physiologica

Abstract

Patients admitted to the intensive care unit (ICU) are in need of continuous organ replacement strategies and specialized care, for example because of neurological dysfunction, cardio-pulmonary instability, liver or kidney failure, trauma, hemorrhagic or septic shock or even preterm birth. The 24-h nursing and care interventions provided to critically ill patients significantly limit resting and/or recovery phases. Consecutively, the patient's endogenous circadian rhythms are misaligned and disrupted, which in turn may interfere with their critical condition. A more thorough understanding of the complex interactions of circadian effectors and tissue-specific molecular clocks could therefore serve as potential means for enhancing personalized treatment in critically ill patients, conceivably restoring their circadian network and thus accelerating their physical and neurocognitive recovery. This review addresses the overarching issue of how circadian rhythms are affected and disturbed in critically ill newborns and adults in the ICU, and whether the conflicting external or environmental cues in the ICU environment further promote disruption and thus severity of illness. We direct special attention to the influence of cell-type specific molecular clocks on with severity of organ dysfunctions such as severity of brain dysfunction, pneumonia- or ventilator-associated lung inflammation, cardiovascular instability, liver and kidney failure, trauma, and septic shock. Finally, we address the potential of circadian rhythm stabilization to enhance and accelerate clinical recovery.

Zur Publikation

Unterstützendes Material

Autoren aus dem TRR 418

Projekte aus dem TRR 418

A03

Targeting

Molekulare Mechanismen von circadianen Uhren als therapeutische Ziele bei mechanisch beatmeten Patienten auf der Intensivstation

Schwere Erkrankungen und mechanische Beatmung stören circadiane Rhythmen, fördern Entzündungen und verschlechtern klinische Outcomes. Dieses Projekt untersucht, wie zentrale und periphere Uhren sowie die Signalgebung nukleärer Rezeptoren die Immunregulation und Lungenschädigung beeinflussen.

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C01

Detecting

Targeting

Individualisierte datengesteuerte Lichtintervention bei Patienten auf der Intensivstation

Bei kritisch kranken Patienten sind circadiane Rhythmen häufig gestört, was den Krankheitsverlauf verschlechtert. Nicht-invasive Methoden zur Erfassung und Normalisierung der inneren Uhr auf der Intensivstation sind bisher nicht etabliert. Dieses Projekt kombiniert hochauflösende Patientendaten mit dynamischer Lichttherapie, um circadiane Rhythmen wiederherzustellen.

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