B03 - Veränderungen von Populationen von Herzmuskelzellen durch metabolischen Stress und Bluthochdruck
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Zusammenfassung des Projekts
Die normale Funktion des menschlichen Herzens beruht auf den sehr heterogenen Zellpopulationen mit ihren spezialisierten Funktionen. Als Reaktion auf systemischen Stress und/oder Verletzungen treten reparative Prozesse wie Fibrose auf, die zu einem für das Herz nachteiligen sog. Remodeling beitragen und mechanische Funktionsstörungen, Arrhythmien und Herzinsuffizienz befördern können. In diesem Projekt werden wir die Zusammensetzung von kardialen Zellpopulationen in Biopsien von HFpEF-Patienten und in Mausmodellen diastolischer Dysfunktion mittels Einzelkern-RNA-Sequenzierung (snRNA-seq) untersuchen. Dafür werden kardiale Zellzustände und -typen, ihre Expressionsnetzwerke sowie zelluläre Schaltkreise charakterisiert und die räumliche Anordnung der Zellen untersucht. Durch den Vergleich von Veränderungen zwischen gesunden Herzen und HFpEF werden wir grundlegende Ursachen für maladaptives kardiales Remodeling erkennen, heterogene zelluläre Reaktionen charakterisieren und neue therapeutische Strategien ableiten können.
Graphische Zusammenfassung: Mittels Einzelzellsequenzierungen werden wir die zellulären und molekularen Änderungen der HFpEF untersuchen. Zusätzlich wollen wir mittels örtlicher Auflösung die regionale Architektur und ihre Veränderung im Verlauf der Entwicklung einer HFpEF aufzeigen. Zuletzt werden wir diese Versuche mit Analysen der Genexpression und der Chromatinstruktur aus klinischen und präklinischen Proben ergänzen.
Team
Projektleitung B03
Weitere Mitarbeitende
PhD Studierende: Anna Myronova
Postdoc: Henrike Maatz
Publikationen
Ercu M, Mücke MB, Pallien T, Markó L, Sholokh A, Schächterle C, Aydin A, Kidd A, Walter S, Esmati Y, McMurray BJ, Lato DF, Yumi Sunaga-Franze D, Dierks PH, Flores BIM, Walker-Gray R, Gong M, Merticariu C, Zühlke K, Russwurm M, Liu T, Batolomaeus TUP, Pautz S, Schelenz S, Taube M, Napieczynska H, Heuser A, Eichhorst J, Lehmann M, Miller DC, Diecke S, Qadri F, Popova E, Langanki R, Movsesian MA, Herberg FW, Forslund SK, Müller DN, Borodina T, Maass PG, Bähring S, Hübner N, Bader M, Klussmann E. Mutant Phosphodiesterase 3A Protects From Hypertension-Induced Cardiac Damage. Circulation. 2022 Dec 6;146(23):1758-1778. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.122.060210. Epub 2022 Oct 19. PMID: 36259389.
Reichart D, Lindberg EL, Maatz H, Miranda AMA, Viveiros A, Shvetsov N, Gärtner A, Nadelmann ER, Lee M, Kanemaru K, Ruiz-Orera J, Strohmenger V, DeLaughter DM, Patone G, Zhang H, Woehler A, Lippert C, Kim Y, Adami E, Gorham JM, Barnett SN, Brown K, Buchan RJ, Chowdhury RA, Constantinou C, Cranley J, Felkin LE, Fox H, Ghauri A, Gummert J, Kanda M, Li R, Mach L, McDonough B, Samari S, Shahriaran F, Yapp C, Stanasiuk C, Theotokis PI, Theis FJ, van den Bogaerdt A, Wakimoto H, Ware JS, Worth CL, Barton PJR, Lee YA, Teichmann SA, Milting H, Noseda M, Oudit GY, Heinig M, Seidman JG, Hubner N, Seidman CE. Pathogenic variants damage cell composition and single cell transcription in cardiomyopathies. Science. 2022 Aug 5;377(6606):eabo1984. doi: 10.1126/science.abo1984. Epub 2022 Aug 5. PMID: 35926050; PMCID: PMC9528698.
