Herzlich Willkommen im Bereich Forschung der Universitätsklinik und Poliklinik für Herzchirurgie am Universitätsklinikum Halle (Saale).
Auf den folgenden Seiten möchten wir Ihnen einen Überblick über unsere verschiedenen Forschungsthemen und -tätigkeiten in den Arbeitsgruppen von Prof. Dr. med. habil. Gábor Szabó und Prof. Dr. Andreas Simm geben, auf dem Gebiet der Altersforschung in Zusammenarbeit mit dem Interdisziplinären Zentrum für Altern Halle (IZAH).
AG Prof. Szabó
Mitarbeiter:
M. Sc. Lars Saemann
Yuxing Guo
Dr. med. Sivakkanan Loganathan
Zusammenfassung:
Die Herztransplantation ist der Goldstandard für die Therapie der terminalen Herzinsuffizienz. Eine gute Spenderherzfunktion nach Transplantation ist entscheidend für den Therapieerfolg. Sowohl Spenderkriterien, Empfängerkriterien, als auch die Konservierung des Herzens während des Transports haben einen Einfluss auf den Erfolg der Therapie und die Funktion des Herzens.
In diesem Forschungsbereich arbeiten wir an der pharmakologischen Konditionierung des Organspenders und -empfängers, sowie an der Verbesserung der Herzkonservierung. Hinsichtlich der Herzkonservierung forschen wir sowohl an der Verbesserung der kalten Lagerung mithilfe von Protektionslösungen, als auch an der Entwicklung von Perfusionsverfahren zur Erhaltung der Herzen während des Transports. Neben der Erhaltung der kontraktilen Funktion stellt auch die Überwachung und Verbesserung der myokardialen Mikrozirkulation während der Maschinenperfusion und nach der Herztransplantation einen wichtigen Schwerpunkt dar. Die Versuche dieses Forschungsbereichs finden an Klein- und Großtieren statt.
Mitarbeiter:
PD Dr. med. habil. Gábor Veres
M. Sc. Lars Saemann
Lotta Hartrumpf, Doktorandin (MD / Dr. med.)
Zusammenfassung:
Das vaskuläre Endothel ist neben der Steuerung des vaskulären Tonus an diversen anderen Mechanismen, wie Zelladhäsion, Zellproliferation, Gefäßwandinflammation und Blutgerinnung beteiligt. Der Erhalt der Endothelfunktion spielt insbesondere nach Anlage eines Bypass-Grafts bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit eine wichtige Rolle. In diesem Forschungsbereich arbeiten wir sowohl an der funktionellen Basischarakterisierung des Endothels von Ratten- und Mausaorten als auch mit pharmakologischen Wirkstoffen zum Schutz des Endothels vor Ischämie / Reperfusion. Die Versuche dieses Forschungsbereichs finden sowohl an Klein-, als auch an Großtieren statt.
Mitarbeiter:
Dr. med. Sivakkanan Loganathan
Zusammenfassung:
In Europa erleiden zwischen 375.000 und 700.000 Patienten pro Jahr einen Herzstillstand. Trotz deutlichem Fortschritt in der kardiologischen Forschung hat sich wenig auf der Seite der pharmakologischen Therapie des Herzstillstandes ergeben. Als pharmakologische Interventionen sind derzeit nur Amiodaron und Adrenalin gebräuchlich. Die Entwicklung von therapeutischen Optionen zur Reduktion von Ischämie / Reperfusionsschäden bei der Reanimationsbehandlung sind daher unerlässlich.
Ziel ist die Identifikation neuer pharmakologischer Interventionsmöglichkeiten im Rahmen von Reaminationsbehandlungen. Die Versuche werden hierbei am Kleintiermodell erarbeitet.
Mitarbeiter:
Adrian-Iustin Georgevici
Zusammenfassung:
Die Homöostase lebender Systeme beruht auf komplizierten Netzwerken von Rückkopplungsschleifen und nicht auf unabhängigen bivariaten linearen Korrelationen. Daher entwickelt unser Team neuartige Algorithmen der künstlichen Intelligenz, um die Fähigkeit der Forscher zu erhöhen, sinnvolle proteomische oder genetische Muster in den Daten zu erkennen. Die Bereiche der algorithmischen und methodischen Expertise sind Netzwerkanalyse, Variablenauswahl, nicht-überwachte, semi-überwachte und überwachte Dimensionalitätsreduktion und Clustering in einem theoretischen Rahmen, der auf Riemannscher Geometrie und algebraischer Topologie basiert.
AG Prof. Simm
Förderung:
GRK 2155 ProMoAge (DFG gefördert, Andreas Simm Sprecher des GRKs)
Projekt: Cellular and molecular impact of nuclear protein glycation
Mitarbeiter:
Dr. Patrick Winterhalter, wissenschaftlicher Koordinator des GRKs ProMoAge
Arina Urazova, Doktorandin (PhD)
Shubhangi Karande, Doktorandin (PhD)
Zusammenfassung:
Altern ist durch eine gestörte Gewebehomöostase und die Abnahme von Organfunktionen charakterisiert und stellt einen Hauptrisikofaktor für chronische Erkrankungen dar. Immer mehr wissenschaftliche Befunde sprechen dafür, dass posttranslationale Modifikationen von Proteinen (PTMs) einen dieser Mechanismen darstellen. PTMs entstehen in enzymatischen oder nicht-enzymatischen Reaktionen zum Teil an derselben Aminosäure. Unter physiologischen Bedingungen regulieren enzymatisch-vermittelte PTMs die Aktivität der betreffenden Proteine und kontrollieren so Struktur und Funktion der Zellen. Im alternden Organismus können Veränderungen PTM-regulierender Enzyme sowie eine veränderte zelluläre Umgebung PTM-Muster von Proteinen beeinflussen und dadurch zu Fehlregulationen zellulärer Prozesse führen.
In diesem Projekt analysieren wir die nichtenzymatische Modifikation von Histonen durch Proteinglykierung und deren Einfluss auf die epigenetische Regulation der Zellfunktion bzw. der Entwicklung der zellulären Seneszenz.
Förderung:
GRK 2155 ProMoAge
Mitarbeiter:
Dr. Alexander Navarrete Santos
Dorothea Lenz, Doktorandin (MD)
Zusammenfassung:
Aging is the main risk factor for cardiovascular diseases (CVD), and vascular aging seem to be an initial step in the cascade of events that will peak with the development of these pathologies.
New hypotheses supported by experimental results suggest that senescent endothelial cells may induce a general process of vascular senescence. This process is probably induced either by soluble molecules secreted by these senescent cells and / or by intercellular signals transported in cellular vesicles that may be useful as biomarkers and as potential therapeutic targets in endothelial senescence. Whereas cellular senescence was primarily characterized by replicative senescence as consequence of telomere shortening with each cycle of DNA replication, other stressors like oncogene induction, oxidative stress as well as glycative stress were identified as well. Cells undergoing senescence display pronounced morphological and biochemical changes such as flattening and / or enlargement, increases in p21(WAF1) and / or p16(INK4A), a senescence-associated secretory phenotype (SASP), and often senescence-associated heterochromatic foci. Dependent of the inducing event as well as on the cell type, different markers were identified. The absence of specific universal markers of senescence has hampered efforts to characterize senescent cells that accumulate in vivo in tissues and organs. The global goal of this study should be the identification and validation of surface markers allowing the detection of subgroups of living senescent EC.
Förderung:
Land Sachsen-Anhalt, Autonomie im Alter, EFRE/ESF-Förderung
Mitarbeiter:
Dr. Anne Großkopf, Projektkoordinatorin
Luise Charlotte Behr, Doktorandin (MD)
Zusammenfassung:
Die stetige Steigerung der Lebenserwartung ist ein großer medizinischer und gesellschaftlicher Erfolg. Sie hat jedoch auch gesamtgesellschaftliche Konsequenzen. Dazu gehören die Zunahme altersassoziierter chronischer Erkrankungen, körperliche und mentale Einschränkungen sowie die damit verbundenen hohen Versorgungskosten. Dabei ist Sachsen-Anhalt sowohl durch den demographischen Wandel als auch durch eine ungünstige Risikofaktorenkonstellation besonders gekennzeichnet.
Zwar ist ein krankheitsfreies Altern unrealistisch, dennoch gibt es ältere Menschen, die durch ihre geistige und körperliche Vitalität sowie ihren guten Gesundheitszustand auffallen. Die Umstände, die zu einem „gesunden“ Altern führen, sind bisher wenig untersucht worden. Das Ziel unseres Forschungsvorhabens (in Kooperation mit dem IMEBI Institut) ist daher, kognitiv und körperlich gesundes Altern besser zu verstehen. Es sollen biologische, psychosoziale und allgemeine Gesundheitsfaktoren identifiziert werden, die mit einem objektiv und subjektiv gesunden Altern assoziiert sind. Wir gehen davon aus, dass solche Marker die Resilienz / Widerstandsfähigkeit der Probanden widerspiegeln. Solche Faktoren könnten dann als neuartige prognostische Faktoren auch in der Herzchirurgie der Zukunft eingesetzt werden.
Förderung:
Land Sachsen-Anhalt, Autonomie im Alter, EFRE/ESF-Förderung
Mitarbeiter:
Dr. Kristin Wächter, Projektkoordinatorin
Zusammenfassung:
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Nahrungsergänzungsmittels aus der Brotkruste, das die körpereigene (oxidative) Stressabwehr induzieren und damit als Prävention für die Entstehung degenerativer Erkrankungen, wie auch als Vorbereitung auf schwere Operationen dienen kann. Wir konnten bereits zeigen, dass Brotkrustenextrakt eines Modellbrotes Herzzellen vor stress-induziertem Zelltod schützt sowie in der Maus das Wachstum von Lungentumorzellen reduziert. Prinzipiell sind dafür glykierte Proteine, sogenannte Advanced Glycation Endproducts (AGES), verantwortlich. Damit ist ein solcher Extrakt ein sehr interessanter Kandidat für ein protektives Nahrungsergänzungsmittel.
Förderung:
intern
Mitarbeiter:
Dr. Anne Großkopf, Projektkoordinatorin
Zusammenfassung:
Während der Alterung akkumulieren glykierte Proteine, die für viele degenerative Erkrankungen mitverantwortlich sind. Dagegen könnten AGEs aus der Ernährung (Brotkruste) auch protektiv sein. Es bleibt unklar, über welche Rezeptoren solche AGEs aus der Nahrung wirken. Bisher wurde nur der Rezeptor RAGE untersucht. Unter Verwendung verschiedener, molekular-, zellbiologischer und biochemischer Methoden wie Reporterzelllinien, qRT-PCR, WB und Image-Stream (FACS-Imaging) soll die Frage geklärt werden, ob Komponenten AGE-reicher Extrakte zusätzliche Rezeptoren aktivieren und anschließend ein RAGE-unabhängiges Signalling auslösen können.
Es soll dabei überprüft werden, welche AGE-Rezeptoren verschiedene Zelltypen haben, ob andere Rezeptoren als RAGE aktiviert und Zielgene exprimiert werden. Dabei ist vor allem die Aktivierung inflammatorischer und anti-oxidativer Signalwege von Interesse. Die Analysen sollen in verschiedenen Zellmodellen und primären Zellen durchgeführt werden.
