Die Aufrechterhaltung der Homöostase von Kalzium und Phosphat im menschlichen Körper involviert ein ausgeklügeltes Kontrollsystem, das diverse Ionen, Organe wie Niere, Knochen und Darm sowie Hormone, allen voran das Parathormon (PTH) der Nebenschilddrüse umfasst. Eine Störung des Kontrollsystems kann zu schwerwiegenden Folgen im Körper führen. Fällt etwa die Niere als Regulator bei chronischen Nierenerkrankungen aus, führt dies zu einer veränderten Biologie der Nebenschilddrüse, die mit einem erhöhten Risiko für Knochenerkrankungen und kardiovaskuläre Ereignisse in Verbindung steht. Zentrale klinische Guidelines zur Behandlung von chronisch Nierenerkrankten wie KDIGO empfehlen eine enge Kontrolle von PTH.
Aufgrund der Komplexität der Regulierung der Nebenschilddrüse ist dies kein einfaches Unterfangen. Hier können mathematische Modelle helfen, mit deren Hilfe die komplexen und hochdimensionalen Regulatorien abgebildet und unterschiedlichste Szenarien simuliert werden können. Allerdings sind diese Modelle im Allgemeinen sehr komplex und Simulationen sind für klinisches Personal oder Auszubildende aus dem medizinischen Fachgebiet kaum umsetzbar.
Projektziel
Ziel der Masterarbeit von Nicoletta Kähling war die Entwicklung einer Applikation, um ein komplexes mathematisches Modell der Nebenschilddrüse mit einer einfachen grafischen Benutzer:innenoberfläche allen Interessierten als Educational Tool zur Verfügung zu stellen. Konkret können nach Auswahl einer generischen Patient:innenkohorte, die Effekte von Phosphatänderung sowie Calcitriol-Änderungen über mehrere Monate simuliert und verglichen werden.
