Arbeitsgruppe Kardiovaskuläres Remodelling

Forschungsprofil:

Erkrankungen des Herzkreislaufsystems jedweder Ursache sind mit Gewebsumbau-Prozessen sowohl im Herzmuskel selbst (myokardiales Remodelling) als auch in Gefäßstrukturen (vaskuläres Remodelling) verbunden. So gehen häufige kardiovaskuläre Erkrankungen, wie z. B. die koronare Herzerkrankung (grundlegender pathogenetischer Prozess: Arteriosklerose), die pulmonale Hypertonie (grundlegender pathogenetischer Prozess: pulmonal-vaskuläres Remodelling) oder Kardiomyopathien (ischämische Kardiomyopathie, hypertensive Herzerkrankung, dilatative Kardiomyopathie, etc.) sowie nicht zuletzt die chronische Abstoßungsreaktion nach Herztransplantation (mit Transplantatvaskulopathie und myokardialer Fibrose) mit erheblichen Gewebeveränderungen einher. Dies betrifft nicht nur zelluläre Komponenten wie Kardiomyozyten, Fibroblasten, Endothelzellen oder glatte Gefäßmuskelzellen, sondern auch ganz wesentlich die strukturelle und funktionelle Reorganisation der kardialen und vaskulären extrazellulären Matrix.

Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich seit vielen Jahren mit dem Remodelling-assoziierten Wiederauftreten sog. fetaler Isoformen von zellulären Adhäsionsproteinen wie z. B. Fibronektin, Tenascin-C oder den Lamininen. Diese Molekülvarianten zeichnen sich durch eine Überexpression im Rahmen der Herzentwicklung aus und sind im gesunden adulten Herzmuskel nahezu nicht nachweisbar. Bei verschiedenen kardiovaskulären Erkrankungen kommt es zu einer quantitativ eindrucksvollen und qualitativ differenten Re-Expression dieser Molekülvarianten. Aus diesem Grund eignen sie sich zum einen als interessante Biomarker (sowohl im Gewebe als auch in der Zirkulation) und stellen zum anderen vielversprechende Zielstrukturen für neuartige Antikörper-basierte Diagnose- und insbesondere Therapiestrategien dar.

Forschungsschwerpunkte:

1. 1. Deskriptive Analyse der Re-Expression von fetalen Matrix-Protein-Varianten im Gewebe sowie Quantifizierung ihrer Serumliberation bei Herzkreislauf-Erkrankungen und Evaluierung als Biomarker.
   2. Untersuchungen zur Eignung fetaler Matrix-Protein-Varianten als molekulare Zielstrukturen für Antikörper-basierte Diagnose- und Therapiestrategien in verschiedenen präklinischen Modellen (u.a. Modell der induzierten pulmonalen Hypertonie in Ratte und Maus – Monocrotalin und Sugen/Hypoxie).
   3. Analysen zur funktionellen Bedeutung von fetalen Matrix-Protein-Varianten (Fibronektin, Tenascin-C, Laminine) im Rahmen kardiovaskulärer Remodelling-Prozesse in vitro (Zellkultursysteme mit Fokussierung auf die verschiedenen Phänotypen des kardialen Fibroblasten sowie glatte Gefäßmuskelzellen) sowie in vivo in verschiedenen präklinischen Krankheitsmodellen (einschließlich Gen-Knockouts)
   4. Identifizierung neuartiger hämodynamischer Biomarker mittels Magnetresonanztomographie (MRT, Kooperation AG Prof. Dr. V. Hörr, Bonn) bei kardiovaskulären Erkrankungen und Korrelation zu Prozessen des kardiovaskulären Remodelling auf molekularer Ebene
   5. Klinisch-translationale Projekte mit Fokus auf Herzklappentherapien sowie entzündliche Herzklappenerkrankungen (Infektiöse Endokarditis) sowie Analyse neuartiger Biomarker des Kardiovaskulären Gewebeumbaus an Bioproben (Serum, Plasma) des prospektiven Jenaer Aortenklappenregisters (JAKR, aktuell etwa 1000 Patienten) sowie des Registers Pulmonale Hypertension Jena

Forschungsmitarbeiter / Kontakt:

• • Prof. Dr. med. Marcus Franz (Arbeitsgruppenleiter)
    
  • Dr. rer. nat. Katja Grün
    Katja.Grü
  • Dr. med. Laura Bäz (Else Kröner Forschungskolleg AntiAge, Advanced Clinician Scientist-Programm)
    Laura.Bä
  • Herr Sandesh Dinesh
    
  • Annett Schmidt (MTA)
    

Doktoranden (laufend):

• • cand. med. Desiree Fiedler
  • cand. med. Isabell Singerer
  • cand. med. Judith Heiß (Else Kröner-Promotionskollegs Jena School for Ageing Medicine)
  • cand. med. Felicitas Thiele
  • cand. med. Christian Kirchberg (Ko- Betreuung gemeinsam mit Prof. Dr. V. Hörr, Bonn)
  • cand. med. dent. Beatrix Schulte-Huermann (Ko-Betreuung gemeinsam mit Prof. Dr. S. Möbius- Winkler, Jena)

Masterstudenten:

• • Laura Tempel (Molekulare Medizin)

Kooperationen (Auswahl):

• • Prof. Dr. D. Neri – Institut für Pharmazeutische Wissenschaften,
    Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETHZ) und Philochem AG, Otelfingen, Schweiz
  • apl. Prof. Dr. rer. nat. Alexander Bernd – Arbeitsgruppe Extrazelluläre Matrix,
    Institut für Rechtsmedizin, Sektion Pathologie, Universitätsklinikum Jena
  • Univ. Prof. Dr. rer. nat. Verena Hörr – AG Kardiovaskuläre Bildgebung,
    Medizinische Klinik und Poliklinik II, Universitätsklinikum Bonn
  • Univ.-Prof. Dr. med. T. Doenst und Dr. med. A. Schrepper – Klinik für Herz- und Thorax-Chirurgie,
    Universitätsklinikum Jena
  • Univ.-Prof. Dr. Dr. Ch. Jung – Klinik für Kardiologie, Pneumologie und Angiologie,
    Universitätsklinikum Düsseldorf
  • apl. Prof. Dr. med. R. Bauer – Institut für Molekulare Zellbiologie,
    Universitätsklinikum Jena

Publikationen der Arbeitsgruppe: