Dr. med. Kami Alexander Pekayvaz

Forschungsgebiete: Kardiovaskuläre Immunologie, periphere Neuro-Immun-Schnittstellen, Immunthrombose, Atherosklerose, Einzelzellbiologie

Kami Alexander Pekayvaz ist DZHK-Nachwuchsgruppenleiter und erforscht das Katecholamin-vermittelte Neutrophilen-Koagulations-Zusammenspiel bei septischen und sterilen kardiovaskulären Entzündungen.
 

Forschungsschwerpunkt

Dr. Pekayvaz nutzt Einzelzellanalysen, um entzündliche kardiovaskuläre Erkrankungen zu charakterisieren. Diese Analysen überträgt er anschließend auf in-vivo- und in-vitro-Modelle, was eine mechanistische Validierung ermöglicht. Das heißt, im Labor und im Tiermodell überprüfen er und sein Team, ob biologische Mechanismen, denen sie mit der Einzelzellanalyse auf die Spur gekommen sind, tatsächlich so funktionieren wie angenommen. Als DZHK-Nachwuchsgruppenleiter untersucht er, wie die Katecholamin-Signalübertragung das Zusammenspiel von Neutrophilen und der Blutgerinnung beeinflusst.

Neutrophile sind Immunzellen, die als erstes und besonders zahlreich auf akuten Stress reagieren – seien es septische Stressoren wie Infektionen oder sterile Stressoren, die keimfreie Entzündungen hervorrufen. Auch Umweltfaktoren können Stress erzeugen. Parallel dazu reagiert auch das neuroendokrine System rasch auf diese entzündlichen oder nicht-entzündlichen Stressoren, indem es vor allem Katecholamine in den Blutkreislauf abgibt. Studien zeigen, dass akuter Umweltstress sowie septischer und steriler Entzündungsstress das Risiko für mikro- und makrothrombotische Ereignisse erhöhen. In früheren In-vitro-Studien wurde beschrieben, dass Katecholamine nicht nur den Gefäßtonus regulieren, also die aktiv gehaltene Spannung der Gefäßmuskulatur. Sie regulieren auch Entzündungsreaktionen. Unklar ist jedoch, ob und wie sie Neutrophile als Schlüsselfaktor bei der Entstehung von Thrombosen beeinflussen.

Diese Katecholamin-Neutrophilen-Achse könnte evolutionär bedeutsam sein für die Eindämmung von Bakterien. Andererseits könnte sie unter modernem Umweltstress auch schädliche Blutgerinnsel in großen Gefäßen verursachen, also makrovaskuläre Thrombosen.

Dr. Pekayvaz untersucht als DZHK-Nachwuchsgruppenleiter, wie Katecholamine und Neutrophile zusammenwirken. Sowohl bei der septischen Immunabwehr von Infektionen, die Mikrothromben, also kleine Blutgerinnsel nutzt, um Erreger einzudämmen - als auch bei makrovaskulären Thrombosen, also schädlichen Gefäßverschlüssen ohne Infektion. 

Sein Labor verbindet Grundlagen- und translationale Forschung und nutzt moderne Methoden zur Immunanalyse sowie in-vitro- und in-vivo-Krankheitsmodelle. Ziel ist ein besseres Verständnis der Katecholamin-Neutrophilen-Achse und ihrer Rolle bei septischen und sterilen kardiovaskulären Entzündungen.

Aktivierte Neutrophile in vitro.

Wichtige Erfolge und Auszeichnungen

  • August Wilhelm und Lieselotte Becht-Forschungspreis (2025)
  • Bernd R. Binder Publikationspreis (2025)
  • Clinician Scientist of the Year, LMU Klinikum (2025)
  • DZHK-Nachwuchsgruppenleiter (2025)
  • Preisträger des Bayer Thrombosis Research Award (2025)
  • Erstautor mehrerer Paper of the Month (DZHK, LMU Klinikum, Else-Kröner-Fresenius Stiftung)
  • Preisträger des Rolf Becker-Preises (2021)
  • Stipendiat der Studienstiftung des deutschen Volkes e.V. (2015) und des Deutschlandstipendiums

Wichtige Veröffentlichungen

Immunothrombolytic monocyte-neutrophil axes dominate the single-cell landscape of human thrombosis. Pekayvaz K, Kilani B, Joppich M, Eivers L, Bramb S, Knottenberg V, Akgöl S, Yue K, Li L, Martinez-Navarro A, Kaiser R, Meißner N, Schulz H, Belz L, Akhalkatsi A, Stockhausen S, Mueller TT, Millonig S, Hartelt L, Gold C, Janjic A, Polewka V, Wendler F, Droste zu Senden A, Titova A, Leunig A, Voelkl M, Engelmann B, Hernandez Petzsche MR, Boeck-Behrens T, Liebig T, Winning S, Fandrey J, Dichgans M, Enard W, Zimmer R, Tiedt S, Massberg S, Nicolai L, Stark.  Immunity, 2025 April. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.03.020 

Multiomic analyses uncover immunological signatures in acute and chronic coronary syndromes. Pekayvaz K*, Losert C*, Knottenberg V*, Gold C, Blokland IV, Oelen R, Groot HE, Benjamins JW, Brambs S, Kaiser R, Gottschlich A, Hoffmann GV, Eivers L, Martinez-Navarro A, Bruns N, Stiller S, Akgöl S, Yue K, Polewka V, Escaig R, Joppich M, Janjic A, Popp O, Kobold S, Petzold T, Zimmer R, Enard W, Saar K, Mertins P, Huebner N, van der Harst P, Franke LH, van der Wijst MGP, Massberg S, Heinig M, Nicolai L, Stark K. Nature Medicine, 2024 May 21. https://doi.org/10.1038/s41591-024-02953-4

Peripheral priming induces plastic transcriptomic and proteomic responses in circulating neutrophils required for pathogen containment. Kaiser R, Gold C, Joppich M, Loew Q, Akhalkatsi A, Mueller T, Offensperger F, Droste A, Popp O, di Fina L, Knottenberg V, Martinez-Navarro A, Eivers L, Anjum A, Escaig R, Bruns N, Briem E,  Dewender R, Muraly A, Akgöl S, Ferraro B, Hoeflinger J, Polewka V, Khaled NB, Allgeier J, Tiedt S, Dichgans M, Engelmann B, Enard W, Mertins P, Hubner N, Weckbach L, Zimmer R, Massberg S, Stark K**, Nicolai L**, Pekayvaz K**. Science Advances, 2024 Mar 22. https://doi.org/10.1126/sciadv.adl1710

Mural cell-derived chemokines provide a protective niche to safeguard vascular macrophages and limit chronic inflammation. Pekayvaz K, Gold C, Hoseinpour P, Engel A, Martinez-Navarro A, Eivers L, Coletti R, Joppich M, Dionísio F, Kaiser R, Tomas L, Janjic A, Knott M, Mehari F, Polewka V, Kirschner M, Boda A, Nicolai L, Schulz H, Titova A, Kilani B, Lorenz M, Fingerle-Rowson G, Bucala R, Enard W, Zimmer R, Weber C, Libby P, Schulz C, Massberg S, Stark K. 
Immunity. 2023 October; 2023. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2023.08.002

Thrombocytopenia and splenic platelet-directed immune responses after IV ChAdOx1 nCov-19 administration. Nicolai L*, Leunig A*, Pekayvaz K*, Esefeld M, Anjum A, Rath J, Riedlinger E, Ehreiser V, Mader M, Eivers L, Hoffknecht ML, Zhang Z, Kugelmann D, Rossaro D, Escaig R, Kaiser R, Polewka V, Titova A, Petzold T, Spiekermann K, Iannacone M, Thiele T, Greinacher A, Stark K, Massberg S. Blood. 2022 Aug 4. https://doi.org/10.1182/blood.2021014712

Protective immune trajectories in early viral containment of non-pneumonic SARS-CoV-2 infection. Pekayvaz K*, Leunig A*, Kaiser R, Joppich M, Brambs S, Janjic A, Popp O, Nixdorf D, Fumagalli V, Schmidt N, Polewka V, Anjum A, Knottenberg V, Eivers L, Wange LE, Gold C, Kirchner M, Muenchhoff M, Hellmuth JC, Scherer C, Rubio-Acero R, Eser T, Deák F, Puchinger K, Kuhl N, Linder A, Saar K, Tomas L, Schulz C, Wieser A, Enard W, Kroidl I, Geldmacher C, von Bergwelt-Baildon M, Keppler OT, Munschauer M, Iannacone M, Zimmer R, Mertins P, Hubner N, Hoelscher M, Massberg S, Stark K, Nicolai L. Nat Commun. 2022 Feb 23. https://doi.org/10.1038/s41467-022-28508-0

Self-sustaining IL-8 loops drive a prothrombotic neutrophil phenotype in severe COVID-19. Kaiser R*, Leunig A*, Pekayvaz K*, Popp O, Joppich M, Polewka V, Escaig R, Anjum A, Hoffknecht ML, Gold C, Brambs S, Engel A, Stockhausen S, Knottenberg V, Titova A, Haji M, Scherer C, Muenchhoff M, Hellmuth JC, Saar K, Schubert B, Hilgendorff A, Schulz C, Kääb S, Zimmer R, Hübner N, Massberg S, Mertins P, Nicolai L, Stark K. JCI Insight. 2021 Sep 22. https://doi.org/10.1172/jci.insight.150862

Vascular neutrophilic inflammation and immunothrombosis distinguish severe COVID-19 from influenza pneumonia. Nicolai L, Leunig A, Brambs S, Kaiser R, Joppich M, Hoffknecht ML, Gold C, Engel A, Polewka V, Muenchhoff M, Hellmuth JC, Ruhle A, Ledderose S, Weinberger T, Schulz H, Scherer C, Rudelius M, Zoller M, Keppler OT, Zwißler B, von Bergwelt-Baildon M, Kääb S, Zimmer R, Bülow RD, von Stillfried S, Boor P, Massberg S, Pekayvaz K**, Stark K**. J Thromb Haemost. 2021 Feb. https://doi.org/10.1111/jth.15179

Immunothrombotic Dysregulation in COVID-19 Pneumonia Is Associated With Respiratory Failure and Coagulopathy. Nicolai L, Leunig A, Brambs S, Kaiser R, Weinberger T, Weigand M, Muenchhoff M, Hellmuth JC, Ledderose S, Schulz H, Scherer C, Rudelius M, Zoller M, Höchter D, Keppler O, Teupser D, Zwißler B, von Bergwelt-Baildon M, Kääb S, Massberg S, Pekayvaz K**, Stark K**. Circulation. 2020 Sep 22. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.048488

*Joint first authors. 
**Joint senior authors. 

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