2024 Mai - Patric Kienast

Dr. Patric Kienast

MedUni Wien RESEARCHER OF THE MONTH, Mai 2024

Die Jury „Researcher of the Month” verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Herrn Dr. Patric Kienast aus Anlass der im Top-Journal „The Lancet Regional Health - Europe“ (IF 20.9) erschienenen Arbeit „SARS-CoV-2 variant-related abnormalities detected by prenatal MRI: a prospective case-control study“ [1]. Die multidisziplinäre Studie entstand im Rahmen des PhD-Studiums von Dr. Kienast an der Klinischen Abteilung für Neuroradiologie und Muskuloskeletalen Radiologie in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Gregor Kasprian (ebenfalls Leiter der Klinischen Abteilung für Neuroradiologie und Muskuloskeletalen Radiologie) in Zusammenarbeit mit den Universitätskliniken der Medizinischen Universität Wien für Frauenheilkunde, Pathologie, Inneren Medizin I und Labormedizin, sowie der gynäkologischen Abteilung der Klinik Floridsdorf.

 

Virusvarianten unter der Lupe: COVID-19 und seine Auswirkungen auf Ungeborene

Plazenten und Föten lassen sich mittels pränataler Magnetresonanztomographie (MRT) mit beeindruckender Auflösung und für Mütter und Feten völlig ungefährlich untersuchen. Für diese Studie wurden Frauen, die sich während der Schwangerschaft mit SARS-CoV-2 infiziert hatten zur fetalen MRT gebeten.

Im Gegensatz zu vorangegangenen Studien, in denen mögliche Komplikationen für den Fötus durch eine Infektion mit SARS-CoV-2 während der Schwangerschaft erst postnatal und/oder durch histopathologische Verfahren festgestellt wurden, legte das wissenschaftliche Team um Erstautor Dr. Patric Kienast und Gruppenleiter Prof. Gregor Kasprian seinen Fokus auf die vorgeburtliche Diagnostik. Das Ergebnis: Sowohl in der Prä-Omikron- als auch in der Omikron-Gruppe wiesen die Plazenten im Vergleich zur Kontrollgruppe Anomalien auf.

In der Plazenta (auch Mutterkuchen genannt), findet der Austausch von Sauerstoff, Nährstoffen und Stoffwechselprodukten zwischen Mutter und Kind statt. Gegenüber dem Corona-Virus bildet dieses an der Gebärmutterwand anliegende Organ eine so starke Barriere, dass nur null bis drei Prozent aller Föten nach Infektion der Mutter mit SARS-CoV-2 infiziert werden. Wie die Studienergebnisse zeigen, bleibt aber die Plazenta selbst von Beeinträchtigungen durch SARS-CoV-2 nicht verschont. In weiterer Folge traten bei einigen Ungeborenen Wachstumseinschränkungen oder Blutungsereignisse in den fetalen Hirnen auf.

Die Forschungsergebnisse zeigten jedoch, dass Infektionen mit Prä-Omikron-Varianten, wie z.B. der Alpha- oder der Delta-Mutation, zu deutlich stärkeren Schädigungen in Form von vaskulären Ereignissen wie zum Beispiel Thromben oder Blutungen als die Omikron-Subvarianten führten. Daraus folgt, dass für Föten infizierter Schwangerer zu früheren Zeitpunkten der Pandemie ein größeres Risiko für Beeinträchtigungen in Form einer Wachstumseinschränkung oder von Gefäßläsionen in Körperorganen und Gehirn bestand.

Das unterschiedliche Ausmaß der Plazenta-Schädigungen aufgrund verschiedener Virusvarianten lässt sich einerseits darauf zurückführen, dass Omikron-Subvarianten mildere Krankheitsverläufe nach sich ziehen, und andererseits auf die höhere Durchimpfungsrate in der bereits fortgeschrittenen Phase der Pandemie.

Wissenschaftliches Umfeld

Dr. Patric Kienast begann seine wissenschaftliche Karriere bereits während seines Medizinstudiums in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Gregor Kasprian an der Klinischen Abteilung für Neuroradiologie und Muskuloskeletalen Radiologie der Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin. Im Rahmen seines Diplomprojekts forschte er an der - sich in der Fetalperiode ausbildenden - Hirnasymmetrie und wie sich diese bei Patient:innen mit Situs inversus totalis, einem Zustandsbild bei der alle Körperorgane gespiegelt angeordnet sind, verhält [2].

Im Rahmen seines PhD-Studiums (Neuroscience) beschäftigt er sich mit Faktoren, die einen potenziellen Einfluss auf die fetale Hirnentwicklung haben können, wie etwa Alkohol-Konsum oder Infektionskrankheiten während der Schwangerschaft [3-4]. Hierfür werden an der Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin Schwangere mittels fetaler Magnetresonanztomographie untersucht und hochauflösende 3D-Bilder der fetalen Hirne generiert [5].

Dr. Kienast konnte seine Forschungsarbeiten auf zahlreichen nationalen und internationalen Kongressen präsentieren und wurde hierfür bereits mehrfach international ausgezeichnet.

Zur Person

Dr. Patric Kienast absolvierte sein Studium der Humanmedizin an der Medizinischen Universität Wien mit Auslandsaufenthalten am Universitätsspital Zürich und der Technischen Universität München. Nach seinem Studienabschluss 2019 arbeitete er während der COVID-19-Pandemie als Epidemiearzt, bevor er 2022 an die Medizinische Universität zurückkehrte und sein PhD-Studium an der Klinischen Abteilung für Neuroradiologie und Muskuloskeletalen Radiologie aufnahm.

Im November 2023 begann er seine klinische Ausbildung an Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin.

Neben seiner Forschungstätigkeit beteiligt sich Dr. Kienast auch an der Lehre im Rahmen des Humanmedizinstudiums und betreut Diplomarbeiten.

Ausgewählte Literatur

1. Kienast, P., Prayer, D., Binder, J., Prayer, F., Dekan, S., Langthaler, E., Sigl, B., Eichinger, S., Perkmann-Nagele, N., Stuempflen, I., Stuempflen, M., Schirwani, N., Pateisky, P., Mitter, C., & Kasprian, G. (2023). SARS-CoV-2 variant-related abnormalities detected by prenatal MRI: a prospective case-control study. The Lancet regional health. Europe, 26, 100587.
2. Kienast, P., Schwartz, E., Diogo, M. C., Gruber, G. M., Brugger, P. C., Kiss, H., Ulm, B., Bartha-Doering, L., Seidl, R., Weber, M., Langs, G., Prayer, D., & Kasprian, G. (2021). The Prenatal Origins of Human Brain Asymmetry: Lessons Learned from a Cohort of Fetuses with Body Lateralization Defects. Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991), 31(8), 3713–3722.
3. Stuempflen, M., Schwartz, E., Diogo, M. C., Glatter, S., Pfeiler, B., Kienast, P., Taymourtash, A., Schmidbauer, V. U., Bartha-Doering, L., Krampl-Bettelheim, E., Seidl, R., Langs, G., Prayer, D., & Kasprian, G. (2023). Fetal MRI based brain atlas analysis detects initial in utero effects of prenatal alcohol exposure. Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991), 33(11), 6852–6861.
4. Schirwani-Hartl, N., Palmrich, P., Haberl, C., Perkmann-Nagele, N., Kiss, H., Berger, A., Rittenschober-Böhm, J., Kasprian, G., Kienast, P., Khalil, A., & Binder, J. (2023). Biweekly Versus Monthly Hyperimmune Globulin Therapy for Primary Cytomegalovirus Infection in Pregnancy. Journal of clinical medicine, 12(21), 6776.
5. Fidon, L., Aertsen, M., Kofler, F., Bink, A., David, A. L., Deprest, T., Emam, D., Guffens, F., Jakab, A., Kasprian, G., Kienast, P., Melbourne, A., Menze, B., Mufti, N., Pogledic, I., Prayer, D., Stuempflen, M., Elslander, E. V., Ourselin, S., Deprest, J., … Vercauteren, T. (2024). A Dempster-Shafer Approach to Trustworthy AI With Application to Fetal Brain MRI Segmentation. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, PP, 10.1109/TPAMI.2023.3346330.
6. Prayer, F., Kienast, P., Strassl, A., Moser, P. T., Bernitzky, D., Milacek, C., Gyöngyösi, M., Kifjak, D., Röhrich, S., Beer, L., Watzenböck, M. L., Milos, R. I., Wassipaul, C., Gompelmann, D., Herold, C. J., Prosch, H., & Heidinger, B. H. (2023). Detection of Post-COVID-19 Lung Abnormalities: Photon-counting CT versus Same-Day Energy-integrating Detector CT. Radiology, 307(1), e222087.