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Ein Forscher träufelt aus einer kleinen Pipette eine Flüssigkeit in ein Reagenzglas. Mehrere Reagenzgläser und ein Erlenmeyerkolben vorn rechts sind mit einer hellblauen, klaren Flüssigkeit gefüllt. Kopf und Schultern des Forschers sind nur unscharf im Hintergrund zu erkennen.

AG Hohendanner

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Die Forschung wird mit modernsten Methoden durchgeführt, einschließlich konfokaler und ratiometrischer Ca2+-Mikroskopie, Molekularbiologie, Gewebe-/Ganzherz-Mehrelektroden-Array-Messungen etc. Die Gruppe verwendet in-vivo- und in-vitro-„Setups“ (z.B. isolierte atriale Kardiomyozyten aus menschlichem Herzgewebe), iPS-abgeleitete Kardiomyozyten und verschiedene Tiermodelle.

Atrial cardiomyopathy confers high mortality, especially in patients with heart failure.
In-vitro drug screening.

Vorhofkardiomyopathie – „from bench to bedside“

Neben der ventrikulären Dysfunktion ist eine pathologische Vergrößerung der Vorhöfe, oft begleitet von dem Auftreten von Vorhofflimmern, ein häufig beobachtetes Merkmal der Herzinsuffizienz. Diese Vorhofvergrößerung steht im Zusammenhang mit der sogenannten „Vorhofkardiomyopathie“, die mit einem erhöhten Risiko für Vorhofarrhythmien und einer Verschlechterung der mechanischen Vorhoffunktion und damit ventrikulären Füllung verbunden ist. Die atriale Kardiomyopathie an sich ist auch unabhängig von der Ventrikelfunktion mit einer erhöhten Mortalität verbunden. Die atriale Kardiomyopathie tritt besonders häufig bei Herzinsuffizienz mit reduzierter Ejektionsfraktion (HFrEF) auf und ist gleichzeitig ein charakteristisches Merkmal der Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF). Die Arbeitsgruppe hat bereits in der Vergangenheit verschiedene relevante Mechanismen in HFpEF- und HFrEF-Tiermodellen, aber auch bei humaner Vorhofkardiomyopathie beschrieben und potenzielle therapeutische Angriffspunkte identifiziert. So konnte zuletzt beispielsweise eine kombinierte SGLT1/2-Hemmung als medikamentöse Vorhofflimmer-Prävention etabliert werden. Die aktuelle Forschung befasst sich mit dem Zusammenspiel von ventrikulären und atrialen Veränderungen (atrioventrikuläre Kopplung), dem Vorliegen einer atrialen Kardiomyopathie und der Entwicklung von Vorhofflimmern bei Herzinsuffizienz.

Neuartige Werkzeuge in der Präzisionsmedizin – „targeting arrhythmia“

Die Behandlung von atrialen und ventrikulären Arrhythmien ist von großer klinischer und gesamtgesellschaftlicher Relevanz. Über die atriale Kardiomyopathie hinaus will die Arbeitsgruppe daher neue translationale Ansätze zur Behandlung von Herzrhythmusstörungen finden. Als Beispiel hat die Gruppe erst kürzlich einen neuartigen iPS-abgeleiteten Kardiomyozyten-Assay zur individuellen Präzisionsmedizin entwickelt. Dieses Tool wurde während der COVID-19-Pandemie verwendet, um pharmakologische Ansätze bei schweren pro-arrhythmischen Krankheitsverläufen, mit unmittelbarem klinischen Translationspotenzial, zu testen.