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Institut für Physiologie und Pathophysiologie

Gruppe Wagner

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Gruppenmitglieder

Die Interaktion von Endothelzellen, Thrombozyten und Leukozyten bei der Gefäßumbildung: Die Rolle der CD40/CD154-vermittelten Kostimulation

(Projekt C6/Hecker, SFB / Transregio 23 "Vascular Differentiation and Remodeling" Dies ist ein externer Link)


Pegah Khamehgir-Silz, Su-Hwan Kim (Graduiertenkolleg), Sebastian Lont, Cheryl Sultan, Andreas H. Wagner

CD40 ist ein Zelloberflächenrezeptor aus der Familie der Tumornekrosefaktoren. Er wird konstitutiv von antigenpräsentierenden Zellen wie Monozyten/Makrophagen, aber auch von Nicht-Immunzellen wie Endothelzellen exprimiert. Der CD40-Ligand (CD154), der ursprünglich als Oberflächenmarker bei aktivierten T-Zellen identifiziert wurde, ist auch auf aktivierten Thrombozyten präsent, die zahlreiche bioaktive Mediatormoleküle freisetzen, die Zellen des angeborenen Immunsystems modulieren, Endothelzellen aktivieren und systemische Immunantworten beeinflussen können. In Endothelzellen verursacht die CD40-CD154-Interaktion einen deutlichen Anstieg der Expression von pro-inflammatorischen Zelladhäsionsmolekülen und Chemokinen, die wiederum das Homing und die Extravasation von T-Zellen, insbesondere Typ 1 T-Helferzellen (Th1), und Monozyten/Makrophagen fördern. In der Gefäßwand wird möglicherweise die Differenzierung und Aktivität der Th1 Zellen zusätzlich durch natürlich vorkommende regulatorische T-Zellen (Treg), die häufig in frühen atherosklerotischen Läsionen nachweisbar sind, reguliert. Darüber hinaus könnte auch die Transmigration beider Lymphozyten-Typen und von Monozyten durch den Endothelzell-Monolayer durch Thrombozyten, die an den endothelialen Zellverbindungen lokalisiert sind, unterstützt werden.  


Ziel dieses Projekts ist es, den relativen Beitrag der CD40-CD154-gesteuerten Interaktionen von Endothelzellen und Leukozyten, Endothelzellen und Thrombozyten und/oder Thrombozyten und Leukozyten für die Auslösung und/oder Aufrechterhaltung der Atherosklerose zu bestimmen. Es konzentriert sich dabei auf die Wechselwirkung von Th1-Zellen, Treg und Monozyten sowohl mit Endothelzellen und Thromobzyten als auch untereinander und wendet dabei vor allem Methoden der reversen Genetik in vitro (humane Zellkulturen) und in vivo (Maus) an.


CD154 induzierte Veränderungen der Genexpression in Endothelzellen und Folgen für die Endothelzellen-Leukozyten-Interaktion

Proteinoxidation in Gefäßzellen als Schutz vor diabetischer Angiopathie

(Projekt International Research Training Group 1874/1 "Diabetic Microvascular Complications") Dies ist ein externer Link)

 

Christoph Hangel, Tanja Wiedenmann, Andreas H. Wagner, Markus Hecker

 

Eine Beteiligung reaktiver Sauerstoff- (ROS) bzw. Stickstoffspezies (RNS) bei diabetischen Gefäßschäden gilt als gesichert. So führt Hyperglykämie durch erhöhten oxidativen bzw. nitrosativen Stress zur Carbonylierung bzw. Nitrierung von Proteinen. Dicarbonyl-Oxidationsprodukte der Glukose wie Methylglyoxal (MG) steigern die mitochondriale Bildung von Superoxidanionen (O2), die in Endothelzellen mit Stickstoffmonoxid (NO) zu Peroxynitrit (Nitrierung) bzw. in Endothel- und glatten Gefäßmuskelzellen über Wasserstoffperoxid (H2O2) und die Fe2+-abhängige Fenton-Reaktion zum Hydroxylradikal (Carbonylierung) reagieren können.

 

In diesem Projekt soll die Bedeutung von oxidativen Proteinmodifikationen als möglicher Schutzmechanismus von Gefäßzellen gegen diabetische Spätschäden, v. a. die diabetische Makroangiopathie, analysiert werden.

Inhibition der aortalen Elastolyse durch Decoy Oligodesoxynukleotide-vermittelte Hemmung der Transkription von Matrix-Metalloproteinasen in der Fibrillin-1 defizienten Maus mgR/mgR (Marfan-Modell)

(gefördert durch die B. Braun-Stiftung, Melsungen Dies ist ein externer Link)

 

Anca Remes, Andreas H. Wagner
Klinik für Herzchirurgie, Universitätsklinikum Heidelberg: Rawa Arif, Klaus Kallenbach

 

Beim Marfansyndrom bedrohen vaskuläre Veränderungen wie Aortenaneurysmen oder Aortendissektionen das Leben der Betroffenen oft schon im Kindesalter. Eine kausale Therapie dieser genetisch bedingten Bindegewebserkrankung ist bisher nicht bekannt. Die vaskuläre Komponente des Marfan Syndroms ist pathophysiologisch durch eine abnorm hohe Aktivität von Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) in glatten Muskelzellen der Aortenwand gekennzeichnet. Diese Gruppe von Enzymen bewirkt eine Elastolyse in der aortalen Media und trägt dadurch zu einer progredienten Destabilisierung der Gefäßwandung bei.

 

Die homozygote Fibrillin-1 defiziente Maus (mgR/mgR) ist als Kleintiermodell für das Marfan-Syndrom akzeptiert. Sie weist ähnlich wie Patienten mit Marfan Syndrom eine erhöhte MMP-Aktivität in den glatten Muskelzellen der Aortenwand mit einer altersabhängig zunehmenden Fragmentierung elastischer Fasern auf. Unter Verwendung des Marfan-Maus-Modells wollen wir durch die ex vivo Inkubation von Aortentransplantaten mit Decoy Oligodesoxynukleotiden (dODN) eine Hemmung der Expression und in Folge eine Absenkung der MMP-Aktivität im Transplantat herbeiführen.

Gentherapie der Transplantatvaskulopathie

(gefördert durch die Dietmar Hopp Stiftung gGmbH, St. Leon-RotDies ist ein externer Link)

 

Andreas H. Wagner
Klinik für Herzchirurgie, Universitätsklinikum Heidelberg: Rawa Arif, Klaus Kallenbach
Innere Medizin III, Abteilung für Kardiologie, Angiologie und Pneumologie, Universitätsklinikum Heidelberg: Oliver Müller

 

Projektbeschreibung auf der Webseite der Dietmar Hopp Stiftung.


Neue Publikationen

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Early alterations in hippocampal perisomatic GABAergic synapses and network oscillations in a mouse model of Alzheimer's disease amyloidosis. PLoS One. 2019 Jan 15;14(1):e0209228. doi: 10.1371/journal.pone.0209228. eCollection 2019.

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Medikamentöse Varikosetherapie aus der Perspektive experimenteller Modelle. Praxis (Bern 1994). 2019 Jan;108(1):31-36. doi: 10.1024/1661-8157/a003147.

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Selective vulnerability of αOFF retinal ganglion cells during onset of autoimmune optic neuritis. Neuroscience. 2018 Nov 21;393:258-272. doi: 10.1016/j.neuroscience.2018.07.040. Epub 2018 Aug 1.

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Genetic ablation of NFAT5/TonEBP in smooth muscle cells impairs flow- and pressure-induced arterial remodeling in mice. FASEB J. 2018 Nov 1:fj201801594R. doi: 10.1096/fj.201801594R. [Epub ahead of print]

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Synaptic entrainment of ectopic action potential generation in hippocampal pyramidal neurons.  J Physiol. 2018 Nov;596(21):5237-5249. doi: 10.1113/JP276720. Epub 2018 Sep 19.

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The Long Noncoding RNA Cancer Susceptibility 9 and RNA Binding Protein Heterogeneous Nuclear Ribonucleoprotein L Form a Complex and Coregulate Genes Linked to AKT Signaling. Hepatology. 2018 Nov;68(5):1817-1832. doi: 10.1002/hep.30102. Epub 2018 Oct 12.

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Reduction of Transplant Vasculopathy by Intraoperative Nucleic Acid-based Therapy in a Mouse Aortic Allograft Model. Thorac Cardiovasc Surg. 2018 Oct 23. doi: 10.1055/s-0038-1673633. [Epub ahead of print]

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Early appearance and spread of fast ripples in the hippocampus in a model of cortical traumatic brain injury. J Neurosci. 2018 Oct 17;38(42):9034-9046. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3507-17.2018. Epub 2018 Sep 6.

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The VAMP-associated protein VAPB is required for cardiac and neuronal pacemaker channel function. FASEB J. 2018 Jun 7:fj201800246R. doi: 10.1096/fj.201800246R. [Epub ahead of print]


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