2018 Oktober - Bernhard Gesslbauer

Mag. Dr. Bernhard Gesslbauer

RESEARCHER OF THE MONTH, Oktober 2018

Die Jury „Researcher of the Month” verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Herrn
Mag. Dr. Bernhard Gesslbauer aus Anlass der im Top-Journal „Annals of Neurology“ (IF 9.89) erschienenen Arbeit „Axonal components of nerves innervating the human arm“ [1]. Die Studie entstand im Rahmen des PhD-Studiums von Dr. Mag. Bernhard Gesslbauer im Christian Doppler Labor für Wiederherstellung von Extremitätenfunktion von Ao. Univ.-Prof. Dr. Oskar C. Aszmann/ Klinische Abteilung für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, Universitätsklinik für Chirurgie, in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Ao. Univ.-Prof. Dr. Roland Blumer vom Zentrum für Anatomie und Zellbiologie (Arbeitsgruppenleiter: Molekulare Neuroanatomie).

Die Quantität der sensorischen Axone übertrifft bei weitem diejenige der motorischen Axone in der oberen Extremität beim Menschen

Jede Nervenrekonstruktion muss, um ein optimales funktionelles Ergebnis zu erzielen, sowohl die intraneurale Topographie als auch die Quantität der individuellen Nervenfasern an jeder Stelle entlang des Nervs berücksichtigen.

Jedoch sind die Grundlagen hierfür bis heute nicht ausreichend erarbeitet. Nur wenig findet man daher in der Literatur über die qualitative und quantitative Beurteilung der Axone der peripheren Nerven der oberen Extremität [2].

Das Ziel dieser Studie war die Erfassung der absoluten Anzahl an motorischen und sensorischen Axone des Plexus brachialis und den davon entspringenden peripheren Nerven an Nervenquerschnitten welche von Organspendern gewonnen wurden. Vom Rückenmark bis hin zu den terminalen Ästen in Höhe des Handgelenkes konnten die Nervenfasern anhand hochspezifischer molekularer Targets markiert und dadurch unterschieden werden. Insgesamt verlassen 350.000 Axone das menschliche Rückenmark zur Innervation der oberen Extremität, wovon 10% motorisch sind. In allen Nervenquerschnitten von gemischten Nerven gab es einen Überhang von sensorischen Axonen mit einer relativen Faseranzahl von mindestens 90%. Die Anzahl der sensorischen Axone erhöht sich sogar noch mehr, je weiter distal der Nerv gelangt, während insgesamt nur 1.700 Motor-Axone die intrinsische Muskulatur der Hand erreichen [1].

Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Ausführung von Bewegung und vor allem die Geschicklichkeit der menschlichen Handfunktion einer sehr geringen Zahl von motorischen Axonen bedürfen und viel mehr vom afferenten Input im Sinne der kontinuierlichen Feedback-Kontrolle bestimmt werden. Da dieses Verhältnis der motorischen Nervenfasern entlang der oberen Extremität relativ konstant ist, stellen unsere Ergebnisse die bisherige Lehrmeinung der Faserdurchmischung und der Innervationsdichte in Frage. Weiters zeigen diese Ergebnisse, dass bei der Nervennaht aufgrund der erstaunlich geringen Anzahl an motorischen Fasern die korrekte topographische Ausrichtung der Nervenstümpfe essentiell für das funktionelle Ergebnis ist.

Wissenschaftliches Umfeld

Bereits während des Biologie-Studiums begeisterte sich Dr. Mag. Bernhard Gesslbauer für Anatomie und Molekularbiologie. Im Zuge eines Forschungsaufenthalts verbrachte er ein Jahr im Labor von Prof. Andras Simon im Department of Cell and Molecular Biology, Karolinska Institutet in Stockholm, wo er sich mit den molekularen Grundlagen der Gliedmaßenregeneration im Molch befasste. Im Jahr 2002 begann Dr. Mag. Gesslbauer neben dem Biologie-Studium Medizin in Wien zu studieren.

Während seines Gegenfaches an der Univ.-Klinik für Unfallchirurgie, stellte Ao. Univ.-Prof. Dr. Oskar Aszmann ihm während einer Operation die Frage, ob er wüsste, wie viele Nervenfasern im menschlichen Arm verlaufen und weckte damit sein wissenschaftliches Interesse. Die Idee, diese Frage wissenschaftlich zu beantworten, wurde zur Faszination. Es folgte eine Anstellung als PhD-Student im Christian Doppler Labor für Wiederherstellung von Extremitätenfunktion, wo Dr. Mag. Bernhard Gesslbauer sich akribisch der Aufarbeitung von hunderten humanen Nervenquerschnitten widmete. Er entwickelte ein Protokoll (Doppel-immunfluoreszenz-Färbung), das erstmals im Nervenquerschnitt die verlässliche Unterscheidung von sensorischen und motorischen Axonen erlaubt. Dadurch war es ihm möglich, in humanem Spendermaterial alle Nerven im Arm und der Hand zu untersuchen und exakte Daten zur Axonanzahl innerhalb dieser Nerven zu präsentieren. Die oben beschriebene Arbeit stellt den ersten, wichtigen Output seines langjährigen Projekts dar.

Seit September 2015 ist Dr. Mag. Gesslbauer Assistenzarzt an der Abteilung für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie an der Medizinischen Universität Wien, wo er sich auch in Zukunft wissenschaftlich mit Nerven- und Extremitätenrekonstruktion beschäftigen will.

Zur Person

Dr. Mag. Bernhard Gesslbauer wurde 1979 in Graz geboren und studierte von 1999 bis 2008 Biologie an der Hauptuniversität Wien. Zeitgleich studierte er Humanmedizin (N201) an der Medizinischen Universität Wien, wo er 2010 promovierte. Seine Forschungstätigkeit als Phd-Student im Bereich des peripheren Nervensystems begann Dr. Mag. Gesslbauer im Jahr 2012 im Christian Doppler Labor für Wiederherstellung von Extremitätenfunktion unter der Supervision von Ao. Univ.-Prof. Dr. Oskar Aszmann. Seit September 2015 ist Dr. Mag. Bernhard Gesslbauer Assistenzarzt an der Abteilung für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie an der Medizinischen Universität Wien.

Dr. Mag. Bernhard Gesslbauer ist glücklich mit Dr. Christina Gesslbauer verheiratet, mit der er eine gemeinsame Tochter hat.

Ausgewählte Literatur

1.     Gesslbauer B, Hruby LA, Roche AD, Farina D, Blumer R, Aszmann OC. Axonal components of nerves innervating the human arm. Annals of neurology. 2017.

2.     Arnell N. Zur Kenntnis der Anzahl der Nervenfasern in den Wurzeln der Spinalnerven des Menschen. Upsala Läkarefören Förhandl. 1933;39:97-117.