Metabolisch induzierte Kardiovaskuläre Degeneration

Metabolic induced cardiovascular degeneration

 

Kurzbeschreibung der Forschungsschwerpunkte

Kardiovaskuläre Erkrankungen sind eine der Hauptursachen für steigende Kosten im Gesundheitssystem. Die Degeneration der Aortenklappe ist hier eine der am häufigsten gestellten Diagnosen und macht einen Ersatz der betroffenen Klappe meist unumgänglich. Ein Risikofaktor für diese Erkrankung ist Diabetes mellitus - eine Erkrankung deren Prävalenz in der Bevölkerung stark zunimmt. Die Vorgänge die bei der Entstehung und Progression der Degeneration der Aortenklappe besonders in Zusammenhang mit einer diabetogenen Stoffwechsellage eine Rolle spielen sind noch weitgehend unbekannt. Vielversprechende Kandidaten sind Moleküle der Extrazellulärmatrix und hier vor allem Glykosaminoglykane und Proteoglykane. In unserer AG werden daher die Mechanismen dieser Degenerationsprozesse in vitro an primären Zellen aus Klappengewebe, in vivo im Mausmodell und ex vivo an humanem Herzgewebe untersucht. Zur Anwendung kommt dabei ein breites Methodenspektrum wie z.B. Genexpressionsanalysen, kolorimetrische Assays, Proteinbiochemie und (Immun-) Histochemie.

Cardiovascular diseases are a serious element in increasing costs in health care systems. The degenerative aortic valve disease is the leading diagnose and a replacement of the valve is often indispensable. Diabetes mellitus is one of the risk factors of the disease and will be in focus of cardiovascular research since its prevalence is rising. The processes taking place in the development and progression of the degenerative aortic valve disease particularly in relation to Diabetes mellitus are still not fully understood yet. Promising candidates are molecules of the extracellular matrix, especially glycosaminoglycans and proteoglycans. Therefore, in our working group we investigate the mechanisms of these processes in vitro with primary cells of heart valve tissue, in vivo in a mouse model and ex vivo in human heart tissue. Here, methods like gene expression analyses, colorimetric assays, protein biochemistry and (immune-) histochemistry are used.  

Leitung:

Dr. rer. nat. Mareike Barth 

Univ.-Prof. Dr. Payam Akhyari

 

Mitarbeiter:

Dr. rer. nat. Jessica Isabel Selig

Cand. med. Felix Kraft

Cand. med. Elena Adler

Ehemalige medizinische Doktoranden: Antje Schomakers, Svenja Klose, Nadine Müller, Britta Blume, Franziska Japes, Sebastian Bauer, Linus Mrozek, Elisabeth Pracht

Ehemalige Master-Studenten: Neslihan Odabasi

Ehemalige Bachelor-Studenten: Amela MuharemovicCaroline Küppers,

 

Publikationen

Impact of hyperinsulinemia and hyperglycemia on valvular interstitial cells - A link between aortic heart valve degeneration and type 2 diabetes. Selig JI, Ouwens DM, Raschke S, Thoresen GH, Fischer JW, Lichtenberg A, Akhyari P, Barth M. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2019 Sep 1;1865(9):2526-2537.

Enzymes of the purinergic signaling system exhibit diverse effects on the degeneration of valvular interstitial cells in a 3-D microenvironment. Weber A, Barth M, Selig JI, Raschke S, Dakaras K, Hof A, Hesse J, Schrader J, Lichtenberg A, Akhyari P. FASEB J. 2018 Aug;32(8):4356-4369.

Entstehung und Progression der Aortenklappendegeneration. Auswirkungen von diabetischer Stoffwechsellage und Modulation der Extrazellulärmatrix. Barth M. Z Herz- Thorax- Gefäßchir. 2017. 31: 60.

Degenerative aortic valve disease and diabetes: Implications for a link between proteoglycans and diabetic disorders in the aortic valve. Barth M, Selig JI, Klose S, Schomakers A, Kiene LS, Raschke S, Boeken U, Akhyari P, Fischer JW, Lichtenberg A. Diab Vasc Dis Res. 2018 Dec 19:1479164118817922.

The adhering junctions of valvular interstitial cells: molecular composition in fetal and adult hearts and the comings and goings of plakophilin-2 in situ, in cell culture and upon re-association with scaffolds. Barth M, Rickelt S, Noffz E, Winter-Simanowski S, Niemann H, Akhyari P, Lichtenberg A, Franke WW. Cell Tissue Res. 2012 May;348(2):295-307

Cordial connections: molecular ensembles and structures of adhering junctions connecting interstitial cells of cardiac valves in situ and in cell culture. Barth M, Schumacher H, Kuhn C, Akhyari P, Lichtenberg A, Franke WW. Cell Tissue Res. 2009 Jul;337(1):63-77

 

Preise, Förderung

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Förderung „Nachwuchsakademie Herzchirurgie“ 2019

Auszeichnung als Heine-Frau 2018 für außergewöhnliche Leistungen und soziales Engagement an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Dr. Rusche-Projektförderung der Deutschen Stiftung für Herzforschung (DSHF) 2016

Anschubförderung durch die Forschungskommission der medizinischen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität 2013

 

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