Universitätsblätter 2009 - Gießener Hochschulgesellschaft

nen Nachholbedarf in Bezug auf neue Therapiestrategien
für Herz- und Lungenerkrankungen
besteht. Unser translationaler Ansatz
spiegelt sich in der Struktur dieser Projektbereiche
wider: Jeder Projektbereich bearbeitet
Themen, die für Herz- und Lungen-Physiologie
und -Pathophysiologie relevant sind.
Kennzeichen eines jeden Projektes ist der
hohe Grad an interdisziplinärer Kooperation
zwischen den ECCPS-Mitgliedern der unterschiedlichen
Standorte. In allen Projektbereichen
werden sämtliche Ebenen von den
molekularen Signaturen und der Identifikation
neuer molekularer Zielstrukturen bis hinauf zu
integrativen Studien an Tieren und schließlich
gegebenenfalls klinischen Studien erforscht.
Durch Cluster-Bildung sowohl im methodischen
als auch im wissenschaftlichen Bereich
sowie im klinischen Studienmanagement
erwarten wir, dass der ECCPS tatsächliche Synergien
zwischen den Forschergruppen in
Gießen, Bad Nauheim und Frankfurt hervorbringt.
Projektbereich A:
Stamm- und Progenitorzellen
in Entwicklung, Regeneration
und Therapie
Stamm- und Vorläuferzellen aus verschiedenen
Geweben wurden bereits für Regenerationsvorgänge
im kardiovaskulären und pulmonalen
Bereich eingesetzt. Die Mechanismen, über
die Stammzellen die Funktion von Herz und
Lunge verbessern, sind allerdings unzureichend
charakterisiert. Obwohl im Herzen, der
Aorta und der Lunge bereits Stamm- und Vorläuferzellen
identifiziert werden konnten, ist
die Herkunft dieser Zellen unklar. Daher untersuchen
wir die Fähigkeit zur klonalen Expansion
(Vermehrung) und zur Differenzierung in
verschiedene Zelltypen und die Herkunft von
verschiedenen gewebeständigen und Knochenmark-Vorläuferzellen.
Die Identifizierung
von molekularen Signalen, die in erwachsenen
und embryonalen Stammzellen einerseits für
die Aufrechterhaltung der klonalen Expansionsfähigkeit
und andererseits für die Differenzierung
in verschiedene Linien verantwortlich
sind, soll eine zielgerichtete Spezialisierung
von Stammzellkulturen in verschiedene Zelllinien
ermöglichen. Zudem sollen neue Techniken
zur Identifizierung von Stammzellen und
ihrer Herkunft in vivo während der Entwicklung
und im erwachsenen Organismus entwickelt
werden. Die molekularen Mechanismen
der Interaktion zwischen Stammzellen und ihrer
Stammzellnische (Abb. 3), die Regulation
der Mobilisierung und die molekularen Prozesse,
die für die funktionelle Integration der
Stammzellen im Gewebe notwendig sind, sollen
aufgeklärt werden. Das bessere Verständnis
der Moleküle und der Prozesse, die die
Stammzellerneuerung, Differenzierung und
das Homing (die Navigation von Stammzellen
z. B. aus dem Knochenmark an ihren „Einsatzort“)
steuern, soll zu optimierten therapeutischen
Ansätzen zur Behandlung von Herz-,
Gefäß- und Lungenerkrankungen führen und
in die bereits laufenden Studien zur Stammzelltherapie
integriert werden. Die laufenden
experimentellen und klinischen Projekte werden
durch eine zusätzliche Professur „Regenerationspotential
und Differenzierung von
Stammzellen“ unterstützt.
Projektbereich B:
Vaskuläres Remodeling,
Anti-Remodeling
und Reverses Remodeling
Der strukturelle Gefäßwandumbau (Remodeling)
spielt eine wesentliche Rolle in der Pathogenese
zahlreicher kardiopulmonaler Erkrankungen,
wie Atherosklerose, Restenose,
Schlaganfall, systemischer und pulmonaler Hypertonie.
Er führt zu einer Anreicherung von
Zellen in den verschiedenen Schichten der
Gefäßwand (von innen nach außen: Intimaproliferation,
Mediahypertrophie, Verdickung
der Adventitia) und damit zu einer Reduktion
des Gefäßquerschnitts bis hin zum Gefäßverschluss.
Darüber hinaus tritt eine besonders
progressive Form der Gefäßerkrankung bei der
Transplantatabstoßung auf. Die pathophysiologischen
Gemeinsamkeiten des strukturellen
Gefäßwandumbaus von pulmonalen und systemischen
Blutgefäßen sind Entzündung, Pro-
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