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Experimentelle Immunokardiologie

Wir konzentrieren uns auf die Erforschung der Rolle der angeborenen und adaptiven Immunität in der Pathogenese der nicht-ischämischen Herzinsuffizienz. Dabei liegt unser Hauptinteresse auf der entzündlichen Kardiomyopathie, diabetischer Kardiomyopathie und Herzinsuffizienz mit konservierter Ejektionsfraktion.

Wir untersuchen die Relevanz der kardiosplenischen Achse, d.h. das Anpeilen von Immunzellen gegenüber dem Herzen und deren anschließende Beteiligung an der kardialen Remodellierung. Unser weiteres Interesse ist die Charakterisierung von Wechselwirkungen zwischen Immunzellen und Herzendothelzellen, Herzfibroblasten und Kardiomyozyten sowie die wechselseitigen Wechselwirkungen zwischen den Herzzellen.

Der zweite Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf der Bewertung des Potenzials von immunomodulierenden Strategien zur Behandlung oder Vorbeugung von entzündlichen, diabetischen Kardiomyopathien oder Herzinsuffizienz mit konservierter Ejektionsfraktion. In dieser Hinsicht untersuchen wir das Potenzial der systemischen Verabreichung von kardial abgeleiteten proliferierenden Zellen (CardAPs, Zellen, die im BCRT in Verbindung mit Plattform C, Tissue Engineering und D, Immunsystem), mesenchymalen Stromazellen oder T regulatorischen Zellen, ebenso wie das Potential der immunomodulatorischen Pharmaka.

Mit dem Ziel, unsere Erkenntnisse in die Klinik zu überführen, werden unsere Beobachtungen bei Patienten und Patienten (Endomyokardialbiopsien, Serum, zirkulierende mononukleare Zellen) in vivo- und in vitro-Modellen und umgekehrt weiter validiert. Daher ist die Gruppe der experimentellen Kardioimmunologie stark mit den Kardioproteomik- und klinischen Cardioimmunologie-Gruppen verknüpft.

Forschungsschwerpunkt

  • Mustererkennungsrezeptoren einschließlich NOD-ähnlicher Rezeptoren
  • kardiosplenische Achse
  • Immunmodulierende Strategien: zellbasierte und pharmakologische Strategien

    Methoden

    Patientenproben

    • Charakterisierung von endomyokardialen Biopsien durch Immunhistochemie, Genexpressionsanalyse, Auswuchskultur von Herzfibroblasten
    • Charakterisierung von transkoronären Gradienten mittels Durchflusszytometrie
    • Identifizierung von zirkulierenden Fibrozyten, apoptotischen Endothelzellen und mononuklearen Zelluntergruppen mittels Durchflusszytometrie

    Zellisolation, Kultur und in vitro-Modelle

    • Primäre Kultur von menschlichen endomyokardial-biopsie-abgeleiteten Herzfibroblasten und Herzfibroblasten, die von linken Ventrikel von Mäusen abgeleitetet wurden
    • Isolierung und Kultur von murinen kardialen mononuklearen Zellen, Splenozyten, peripheren mononukleären Blutzellen
    • Stressmodelle: Coxsackievirus B3-, Parvovirus B19-, Hyperglykämie-, Angiotensin-II-, Tumor-Nekrose-Faktor-α-, transformierende Wachstumsfaktor-ß-induzierte Stress
    • Kultur von mesenchymalen Stromazellen, HUVEC, HAEC, HL-1-Kardiomyozyten, THP-1-Zellen
    • Co-Kulturen von mesenchymalen Stromazellen / mit HL-1-Kardiomyozyten, Herzfibroblasten, Endothelzellen, Co-Kultur von Endothelzellen mit HL-1-Kardiomyozyten, Co-Kultur von Splenozyten mit Fibroblasten, Co-Kultur von mononuklearen Zellen und Endothelzellen
    • Gen-Expression-Knockdown über siRNA-Transfektion


    Phalloidin (red)- and DAPI (blue, nucleus)-stained mesenchymal stromal cells showing actin filaments.

    Tiermodelle

    • Experimentelle Modelle der viral-induzierten entzündlichen Kardiomyopathie, Myokardinfarkt, diabetische Kardiomyopathie, Angiotensin II-induzierte Herzhypertrophie
    • Linksventrikuläre Funktionsmessungen durch Leitkatheter
    • Endothelfunktionsanalyse mittels Organwasserbadmethode

     

    Organwasserbad

    Repräsentatives Bild eines isolierten Mausherzens 

    Kooperationen

    • Prof. Dr. Bart De Geest, Center for Molecular & Vascular Biology, Catholic University of Leuven, Leuven, Belgium
    • Prof. Dr. Wolfgang Linke, University of Bochum, Bochum
    • Dr. Nazha Hamdani, University of Bochum, Bochum
    • Dr. Henry Fechner and Dr. Sandra Pinkert, TU, Berlin
    • Prof. Dr. Kurreck, TU, Berlin
    • PD Dr. Martina Seifert, BCRT, Charité - Universitätsmedizin Berlin
    • Prof. Dr. Hans-Dieter Volk, BCRT, Charité - Universitätsmedizin Berlin
    • Prof. Michael Sittinger, Dr. Marion Haag, Dr. Jochen Ringe, BCRT, Charité - Universitätsmedizin
    • Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK)
    • PD Anna Foryst-Ludwig, AG Kintscher, Center for Cardiovascular Research (CCR), Berlin

    Ausgesuchte Publikationen

    • Spillmann F, Miteva K, Pieske B, Tschöpe C, Van Linthout S. High-Density Lipoproteins Reduce Endothelial-to-Mesenchymal Transition. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2015;35:1774-7.
    • Van Linthout S, Tschöpe C, Schultheiss HP. Lack in treatment options for virus-induced inflammatory cardiomyopathy: can iPS-derived cardiomyocytes close the gap? Circ Res. 2014;115:540-1.
    • Savvatis K*, Van Linthout S*, Miteva K, Pappritz K, Westermann D, Schefold JC, Fusch G, Weithäuser A, Rauch U, Becher PM, Klingel K, Ringe J, Kurtz A, Schultheiss HP, Tschöpe C. Mesenchymal stromal cells but not cardiac fibroblasts exert beneficial systemic immunomodulatory effects in experimental myocarditis. PLoS One;7:e41047.
    • Miteva K, Haag M, Peng J, Savvatis K, Becher PM, Seifert M, Warstat K, Westermann D, Ringe J, Sittinger M, Schultheiss HP, Tschöpe C*, Van Linthout S*. Human cardiac-derived adherent proliferating cells reduce murine acute Coxsackievirus B3-induced myocarditis. PLoS One. 2011;6:e28513.
    • Van Linthout S*, Savvatis K*, Miteva K, Peng J, Ringe J, Warstat K, Schmidt-Lucke C, Sittinger M, Schultheiss HP, Tschöpe C. Mesenchymal stem cells improve murine acute coxsackievirus B3-induced myocarditis. Eur Heart J. 2011;32:2168-78.

     *Equal contribution.