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Forschungsschwerpunkte

Lange Zeit galt das Herz als postmitotisches Organ mit fehlender Regenerationsfähigkeit d.h. abgestorbenes Myokard kann nicht mit funktionellem Herzmuskelgewebe ersetzt werden. Auf den ersten klinischen Blick hat sich an dieser Tatsache nichts geändert. Seit einigen Jahren mehren sich jedoch die wissenschaftlichen Beweise, dass das Herz sehr wohl eine regenerative Kapazität besitzt. Diese ist jedoch bei weitem nicht ausreichend, um klinisch signifikante kardiale Erkrankungen zu kompensieren.

Im Gegensatz zu Säugetieren können der mexikanische Schwanzlurch „Axolotl“ und der Zebrafisch ein Leben lang kardiale Schäden effektiv regenerieren. Gemeinsam mit anderen Forschungsgruppen gelang uns der Nachweis einer hervorragenden Regenerationsfähigkeit neugeborener Mausherzen. Wir entwickelten ein Herzinfarktmodell in der neugeborenen Maus und bewiesen eine komplette Regenerationsfähigkeit nach klinisch relevantem Herzinfarkt. Diese regenerative Eigenschaft geht innerhalb der ersten Lebenswoche verloren. Zwei konkrete Fragen blieben damals bestehen: Ist diese Beobachtung im Kleintiermodell relevant für den Menschen? Wenn ja, was sind die Mechanismen der gesteigerten neonatalen Regenerationsfähigkeit?

Die erste Frage konnten wir durch die seltene klinische Beobachtung eines Kleinkindes, das durch unglückliche Umstände innerhalb der ersten Lebenstage einen Herzinfarkt erlitt, sich davon jedoch funktionell wieder komplett erholte, in Kombination mit weiteren Berichten bestätigen.

Gemeinsam mit Kollaborationspartnern widmeten wir uns der zweiten Frage, welche molekularen Mechanismen dafür verantwortlich sind, und führten eine umfangreiche transkriptionelle Analyse in der regenerativen Phase durch. Dabei zeigten sich interessante Kandidatengene die derzeit auf ihre biologische Bedeutung getestet werden. Als Folgeprojekt untersuchen wir im Rahmen eines internationalen ERA-CVD Konsortiums die Rolle von long non-coding RNAs während der kardialen Regeneration.

Zusammenfassend geben uns die Beobachtungen in neugeborenen Säugetierherzen Hoffnung, neue Ansätze zur Therapie von Herzerkrankungen zu finden.

Team

Arbeitsgruppenleiter: Dr.med.univ. Bernhard J. Haubner, PhD
PhD-Student*innen: Dr.med.univ. Thomas Schütz und Dr.med.univ. Theresa Dolejsi
Diplomand*innen: Alexander Bild und Eva Beck

Wir sind immer auf der Suche nach motivierten Diplomand*innen, die in unserer Arbeitsgruppe mitarbeiten wollen, und bitten um Kontaktaufnahme via E-Mail, entweder an bernhard.haubner@usz.ch oder an thomas.schuetz@tirol-kliniken.at

Ausgewählte Publikationen

  • Adamowicz M, Morgan CC, Haubner BJ, et al. Functionally Conserved Noncoding Regulators of Cardiomyocyte Proliferation and Regeneration in Mouse and Human. Circ Genom Precis Med. 2018; doi: 10.1161/CIRCGEN.117.001805
  • Haubner BJ, Schuetz T, Penninger JM. A reproducible protocol for neonatal ischemic injury and cardiac regeneration in neonatal mice. Basic Res Cardiol. 2016;
    doi: 10.1007/s00395-016-0580-3
  • Polizzotti BD, Ganapathy B, Haubner BJ, et al. A cryoinjury model in neonatal mice for cardiac translational and regeneration research. Nat Protoc. 2016;
    doi: 10.1038/nprot.2016.031
  • Haubner BJ, Schneider J, Schweigmann U, et al. Functional Recovery of a Human Neonatal Heart After Severe Myocardial Infarction. Circ Res. 2016;
    doi: 10.1161/CIRCRESAHA.115.307017
  • Polizzotti BD, Ganapathy B, Walsh S, et al. Neuregulin stimulation of cardiomyocyte regeneration in mice and human myocardium reveals a therapeutic window. Sci Transl Med. 2015;
    doi: 10.1126/scitranslmed.aaa5171
  • Haubner BJ, Adamowicz-Brice M, Khadayate S, et al. Complete cardiac regeneration in a mouse model of myocardial infarction. Aging (Albany NY). 2012;
    doi: 10.18632/aging.100526

Funding