Select languageSelect language
Institut für Physiologie und Pathophysiologie

Kann Labor

Über uns

Die Forschung im Kann Labor hat zwei wissenschaftliche Schwerpunkte:

 

1. Das menschliche Gehirn hat einen relativ hohen Energiebedarf und ist sehr empfindlich gegenüber Mangel an Sauerstoff und Glukose. Wir untersuchen den neuronalen Energiemetabolismus und die Funktionen der Mitochondrien, insbesondere bei synchronisierten neuronalen Netzwerkaktivitäten, die höheren Gehirnfunktionen wie Wahrnehmung und Gedächtnis zugrunde liegen, unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen.

 

 

 

(a) Combined recordings of the local field potential and the oxygen concentration in the CA3 region of acute hippocampal slices. (b, c) Sample traces of gamma oscillations (30-70 Hz) and sharp wave-ripples (Schneider et al., JCBFM, 2019).

 

 

 

2. Das menschliche Gehirn verfügt über eigene Immunzellen, die sogenannten Mikrogliazellen (ortsständige Makrophagen). Die Mikroglia wird beispielsweise bei Verletzung und Infektion aktiviert. Wir untersuchen, welche Auswirkungen die Mikroglia in verschiedenen Aktivierungsstadien auf neuronale Netzwerkaktivitäten und Neurodegeneration hat.

 

 

(a) Staining with the microglial marker Iba1 in slice cultures exposed to the leukocyte cytokine interferon-γ for 72 h. (b) Stereology-based cell counting of Iba1-positive cells. (c) Sample spectrograms of gamma oscillations from recordings in individual slices. The slowing of gamma oscillations (IFN-γ) is mainly caused by the moderate release of nitric oxide from activated microglia (Ta et al., PNAS, 2019).

 

 

Unsere Grundlagenforschung liefert Einblicke in pathophysiologische Mechanismen, die bei Krankheiten wie Multiple Sklerose und Alzheimer-Erkrankung eine Rolle spielen könnten.

 

 

Ausgewählte Publikationen:

 

Cunnane SC, Trushina E, Morland C, Prigione A, Casadesus G, Andrews ZB, Beal MF, Bergersen LH, Brinton RD, de la Monte S, Eckert A, Harvey J, Jeggo R, Jhamandas JH, Kann O, la Cour MC, Martin WF, Mithieux G, Moreira PI, Murphy MP, Nave K-A, Nuriel T, Oliet SHR, Saudou F, Mattson MP, Swerdlow RH, Millan MJ. Brain energy rescue: an emerging therapeutic concept for neurodegenerative disorders of ageing. Nat Rev Drug Discov. 2020 Sep;19(9):609-633. doi: 10.1038/s41573-020-0072-x.

 

Hollnagel JO, Cesetti T, Schneider J, Vazetdinova A, Valiullina-Rakhmatullina F, Lewen A, Rozov A, Kann O. Lactate attenuates synaptic transmission and affects brain rhythms featuring high energy expenditure. iScience. 2020 Jul 24; 23(7):101316. doi 10.1016/j.isci.2020.101316.

 

Ta TT, Dikmen HO, Schilling S, Chausse B, Lewen A, Hollnagel JO, Kann O. Priming of microglia with IFN-γ slows neuronal gamma oscillations in situ. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Feb 19;116(10):4637-4642. doi: 10.1073/pnas.1813562116.

 

Schneider J, Berndt N, Papageorgiou IE, Maurer J, Bulik S, Both M, Draguhn A, Holzhütter HG, Kann O. Local oxygen homeostasis during various neuronal network activity states in the mouse hippocampus. J Cereb Blood Flow Metab. 2019 May;39(5):859-873. doi: 10.1177/0271678X17740091.

 

Papageorgiou IE, Lewen A, Galow LV, Cesetti T, Scheffel J, Regen T, Hanisch UK, Kann O. TLR4-activated microglia require IFN-γ to induce severe neuronal dysfunction and death in situ. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Jan 5;113(1):212-7.

 

Kann O, Huchzermeyer C, Kovács R, Wirtz S, Schuelke M. Gamma oscillations in the hippocampus require high complex I gene expression and strong functional performance of mitochondria. Brain. 2011 Feb;134(Pt 2):345-58.

 

 


Neue Publikationen

*

Integrated information theory does not make plant consciousness more convincing. Biochem Biophys Res Commun. 2021 Jul 30;564:166-169. doi: 10.1016/j.bbrc.2021.01.022. Epub 2021 Jan 21.

*

Absence of neocytolysis in humans returning from a 3-week high-altitude sojourn. Acta Physiol (Oxf). 2021 Jul;232(3):e13647. doi: 10.1111/apha.13647. Epub 2021 Mar 17.

*

Plants have neither synapses nor a nervous system. Plant Physiol. 2021 Jun 26;263:153467. doi: 10.1016/j.jplph.2021.153467. Online ahead of print.

*

Histone deacetylase 2-dependent ventricular electrical remodeling in a porcine model of early heart failure. Life Sci. 2021 Jun 26;281:119769. doi: 10.1016/j.lfs.2021.119769. Online ahead of print.

*

Temporal relations between cortical network oscillations and breathing frequency during REM sleep. J Neurosci. 2021 Jun 16;41(24):5229-5242. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3067-20.2021. Epub 2021 May 7.

*

High-frequency burst spiking in layer 5 thick-tufted pyramids of rat primary somatosensory cortex encodes exploratory touch. Commun Biol. 2021 Jun 10;4(1):709. doi: 10.1038/s42003-021-02241-8.

*

AAV-mediated expression of NFAT decoy oligonucleotides protects from cardiac hypertrophy and heart failure. Basic Res Cardiol. 2021 Jun 4;116(1):38. doi: 10.1007/s00395-021-00880-w.

*

Assessable learning outcomes for the EU Education and Training Framework core and Function A specific modules: Report of an ETPLAS WORKING Group. Lab Anim. 2021 Jun;55(3):215-232. doi: 10.1177/0023677220968589. Epub 2020 Dec 7.

*

Trigger-Specific Remodeling of KCa2 Potassium Channels in Models of Atrial Fibrillation. Pharmgenomics Pers Med. 2021 May 20;14:579-590. doi: 10.2147/PGPM.S290291. eCollection 2021.

*

TLR2- and TLR3-activated microglia induce different levels of neuronal network dysfunction in a context-dependent manner. Brain Behav Immun. 2021 May 17:S0889-1591(21)00194-X. doi: 10.1016/j.bbi.2021.05.013. Online ahead of print.

*

Mechanobiology of Atherosclerosis. In: Vascular Mechanobiology in Physiology and Disease. Cardiac and Vascular Biology, vol 8. (Hecker M, Duncker DJ, eds.) Springer, Cham 2021, pp. 319-332. Hardcover ISBN 978-3-030-63163-5; eBook ISBN: 978-3-030-63164-2

*

The Biomechanics of Venous Remodeling. In: Vascular Mechanobiology in Physiology and Disease. Cardiac and Vascular Biology, vol 8. (Hecker M, Duncker DJ, eds.) Springer, Cham 2021, pp. 167-189. Hardcover ISBN 978-3-030-63163-5; eBook ISBN: 978-3-030-63164-2

*

Vascular Mechanobiology in Physiology and Disease. Cardiac and Vascular Biology, vol 8. Springer, Cham 2021, 352 pp. Hardcover ISBN 978-3-030-63163-5; eBook ISBN: 978-3-030-63164-2

*

Alginate hydrogel polymers enable efficient delivery of a vascular-targeted AAV vector into aortic tissue. Mol Ther Methods Clin Dev. 2021 Jun 11;21:83-93. doi: 10.1016/j.omtm.2021.02.017. eCollection 2021 Jun 11.

*

Debunking a myth: plant consciousness. Protoplasma. 2021 May;258(3):459-476. doi: 10.1007/s00709-020-01579-w. Epub 2020 Nov 16.

*

Simulation of Air Travel-Related Irradiation Exposure of Cryopreserved Mouse Germplasm Samples. Biopreserv Biobank. 2021 Mar 1. doi: 10.1089/bio.2020.0046. Online ahead of print.

*

AAV-mediated AP-1 decoy oligonucleotide expression inhibits aortic elastolysis in a mouse model of marfan syndrome. Cardiovasc Res. 2021 Jan 20:cvab012. doi: 10.1093/cvr/cvab012. Online ahead of print.


Institut für
Physiologie und Pathophysiologie

Universität Heidelberg

Im Neuenheimer Feld 326

69120 Heidelberg

Telefon:+49 6221 54-4056
Telefax:+49 6221 54-6364
E-Mail:susanne.bechtel@
physiologie.uni-heidelberg.de