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FOR 6051:  Das Interstitium – ein Schlüssel der Herzfunktion

Fachliche Zuordnung Medizin
Biologie
Förderung Förderung seit 2026
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564978926
 
Herzmuskelzellen (HM) sind die archetypische Zellpopulation des Herzens und unterliegen der elektromechanischen Herzfunktion. Dementsprechend sind CM ein Mittelpunkt der Herzforschung. CM machen etwa zwei Drittel des Herzgewebes aus, werden aber hinsichtlich der Zellzahl von Nicht-Muskelzellen (NM) wie Fibroblasten, Immunzellen oder Endothelzellen weit in den Schatten gestellt. Es wird nun zunehmend klar, dass NM und die extrazelluläre Matrix (EZM) entscheidende Determinanten von Herzstruktur und -funktion in Gesundheit, Alterung und Krankheit sind. NM kommen in drei Gewebeuntertypen des Herzens vor: dem koronaren Gefäß- und Lymphsystem, dem intrakardialen Nervensystem, und dem Interstitium. Das Interstitium (wörtlich "das, was dazwischen steht") sorgt für die strukturelle Stabilität des Herzens, integriert HM mit dem intrakardialen Gefäß- und Nervensystem, und formt eine Signal-Domäne, die für die Homöostase von Zellen und Herz entscheidend ist. Angesichts dieser Bedeutung ist es überraschend, wie wenig über das Interstitium, seine (Auto-)Regulation, und seine funktionelle Relevanz für das Herz bekannt ist. Unsere hoch interdisziplinäre FOR plant, die Rolle des Interstitiums für die elektrische und mechanische Herzaktivität zu erkunden, indem es interstitielle NM, EZM und ihre Wechselwirkungen untereinander und mit HM charakterisiert. Unsere langfristige Vision ist es, Grundlagen für eine neue, Interstitiums-bewusste Erhaltung von Herzstruktur und -funktion zum Wohle der Patienten zu schaffen. Wir beabsichtigen, dies wie folgt zu erreichen: 1) Analyse der interstitiellen Organisation und der Mechanismen des Remodelling, von den für Organisation und Umbau der EZM relevanten zellulären Wechselwirkungen zwischen HM und NM im Nanobereich, bis hin zu elektrischen und mechanischen Folgen interstitieller Plastizität auf Zell-, Organ- und Organismusebene. 2) Bestimmung der Rollen des kardialen Interstitiums in gesunden Herzen, während des Alterungsprozesses, und bei Pathologien, die zu Fibrose führen, einschließlich fokaler Ersatzfibrose (z.B. nach Herzläsionen aufgrund eines Myokardinfarkts) und diffus-reaktiver interstitieller Fibrose (z.B. bei mechanischer Überlastung). 3) Identifizierung von Mechanismen, die den Schweregrad pathologischer Folgen interstitieller Umbauprozesse bestimmen, sowie die Erforschung biophysikalischer und biochemischer Wechselwirkungen zwischen HM, Immun- und Bindegewebszellen und der ECM. 4) Entwicklung neuartiger Ansätze für direkte Interventionen, die sich nicht nur auf ein Organ, einen Zelltyp, oder „die“ ECM als Ganzes beziehen, sondern definierte Teilbereiche des kardialen Interstitiums ansteuern, wie z.B. die ECM im Myokardinfarktgebiet.
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