Im Forschungsbereich „Bewegungs- und Sportmedizin“ soll der Einfluss von körperlicher Aktivität auf gesundheitsrelevante Aspekte im Sinne von Risiken und Benefits erforscht werden. Hierzu zählt neben akuten und chronischen belastungs-induzierten Verletzungen und Erkrankungen (z.B. Überlastungs- und Übertrainings-Syndrome) und der Belastungssteuerung die Prüfung prä-analytischer Einflüsse von körperlicher Aktivität auf Laborparameter. Weitere Forschungsbereiche betreffen die Endurance and Marathon Medicine, den Muskel- und Hirnmetabolismus (nicht-invasive Verfahren durch Magnetresonanz-Spektroskopie) sowie den Eisenstoffwechsel. Ein wesentlicher Schwerpunkt ist die Epidemiologie von Sport und körperlicher Aktivität in Bezug auf kardiovaskuläre Risikofaktoren (u.a. autonomes Nervensystem), Stoffwechselstörungen, systemische und lokale Überlastungen sowie die Lebenserwartung in verschiedenen Kohorten (z.B. Freizeitläufer, professionelle Athleten, Kinder und Jugendliche). Als Grundlage hierzu sollen Daten aus bestehenden Datenbanken / Datensätzen von Kooperationspartnern und kooperierender Institutionen (u.a. Berlin Beat of Runnung Study), aber auch öffentlich verfügbaren Quellen (z.B. KIGGS-Studien des Robert Koch-Instituts) genutzt werden und u.a. mit Data Mining-Ansätzen analysiert werden.  

Desweiteren wurden / werden auf Grundlage obiger Forschungsprojekte anwendungsorientiert anhand mehrere Interventionsstudien im Setting Kindergarten und Grundschule die Bedeutung von körperlicher Aktivität auf kardiovaskuläre Parameter (Blutdruck, Herzfrequenzvariabilität, Pulswelle) und die motorische Leistungsfähigkeit sowie den Body Mass Index im Kindes-und Jugendalter untersucht. Hierzu wurde das Projekt  Fitness für Kids - Frühprävention im Kindergarten- und Grundschulalter initiiert und an zahlreichen Standorten in Deutschland in Kitas und Grundschulen etabliert, mit dem Ziel mithilfe einer regelmäßigen Bewegungsintervention eine präventive und effektive  Gesundheitsförderung zu betreiben.

Im Zuge der Digitalisierung wurde / wird auch die Wirkung von körperlicher Aktivität anhand des Exergamings - ein innovativer, digitaler Ansatz der Bewegungs- und Gesundheitsförderung -  im Kontext Schule und Universität untersucht, um deren Einfluss auf verschiedene gesundheitsrelevante Parameter (Blutdruck, Herzfrequenzvariabilität, Pulswelle, BMI, Motorik) aber  auch auf psychische Parameter (Motivation,  Selbstkonzept, Flow und Enjoyment) bei unterschiedlichen Altersgruppen zu erheben.

• Prof. Dr. med. Lars Brechtel, Professur für Physician Assistant
• Prof. Dr. Kerstin Ketelhut, Professur für Gesundheitspädagogik
• Dr. med. Nadja Jauert, Wissenschaftliche Mitarbeiterin Lehre und Forschung
  Physiologie

Longevity of former top level athletes

• Lebenserwartung professioneller Fußballspieler und von Teilnehmern an Olympischen Spielen
• Leitung Prof. Dr. med. Lars Brechtel

Epidemiologie von Sport und körperlicher Aktivität

• Sportmedizinische Aspekte wie Risiken und Benefits körperlicher Aktivität in den Bereichen der Endurance and Marathon Medicine mit folgenden Unterthemen:
  • Risk factors in large cohorts of runners
  • Data mining and prediction of treatment needs in leisure time runners and track & field athletes
  • Symptoms and diagnostic tools in overtraining
  • Auswirkungen von Ausdauerbelastungen auf die biochemischen Marker Neuronenspezifische Enolase und S-100B
• Leitung Prof. Dr. med. Lars Brechtel

Fitness für Kids - Frühprävention im Kindergarten- und Grundschulalter

• Leitung Prof. Dr. Kerstin Ketelhut

ExerCube- Projekt

• Leitung Prof. Dr. Kerstin Ketelhut

• KKH
• Universität Bern (Institut für Sportwissenschaft)
• Universität Halle (Institut für Sportwissenschaft)
• Sperhy Startup-Unternehmen Zürich
• Berliner Akademie für Sportmedizin e.V.
• Maria Bogner und Dr. Bill Mallon (The Olympic Studies Centre des International Olympic Commitee and International Society of Olympic Historians)
• transfermarkt.de
• Kicker

Ketelhut, S., Röglin, L., Martin-Niedecken, A. L., Nigg, C. R. & Ketelhut, K. (2022). Integrating regular exergaming sessions in the ExerCube into the school setting increases physical fitness in elementary school children: A randomized controlled trial. Journal of Clinical Medicine, 11(6), 157, https://doi.org/10.3390/jcm11061570 (IF 4,24)

Ketelhut, S., Ketelhut, R. G., Kircher, E., Röglin, L., Hottenrott, K., Martin-Niedecken, A. L., & Ketelhut, K. (2022). Gaming Instead of Training? Exergaming Induces High-Intensity Exercise Stimulus and Reduces Cardiovascular Reactivity to Cold Pressor Test. Frontiers in Cardiovascular Medicine, 55, https://doi.org/10.3389/fcvm.2022.798149 (IF 6,05)

Kircher, E., Ketelhut, S., Ketelhut, K., Röglin, L., Hottenrott, K., Martin-Niedecken, A. L., & Ketelhut, R. G. (2022). A Game-Based Approach to Lower Blood Pressure? Comparing Acute Hemodynamic Responses to Endurance Exercise and Exergaming: A Randomized Crossover Trial. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(3), 1349, https://doi.org/10.3390/ijerph19031349 (IF 3,39)

Kircher, E., Ketelhut, S., Ketelhut, K., Röglin, L., Martin-Niedecken, A. L., Hottenrott, K., & Ketelhut, R. G. (2022). Acute Effects of Heart Rate-Controlled Exergaming on Vascular Function in Young Adults. Games for Health Journal, 11(1), https://doi.org/10.1089/g4h.2021.0196 (IF 3,20)

Ketelhut, S., Röglin, L., Kircher, E., Martin-Niedecken, A., Ketelhut, R., Hottenrott, K., & Ketelhut, K. (2022). The New Way to Exercise? Evaluating an Innovative Heart-rate-controlled Exergame. International Journal of Sports Medicine, 43(01), 77-82. https://doi.org/10.1055/a-1520-4742 (IF 3,11)

Röglin, L., Ketelhut, S., Ketelhut, K., Kircher, E., Ketelhut, R. G., Martin-Niedecken, A. L., Hottenrott, K., & Stoll, O. (2021). Adaptive High-Intensity Exergaming: The More Enjoyable Alternative to Conventional Training Approaches Despite Working Harder. Games for health journal, 10(6), 400–407. https://doi.org/10.1089/g4h.2021.0014 (IF 3,20)

Ketelhut, S. & Ketelhut, K. (2021). Reply to the Letter to the Editor on: “Effectiveness of Multi-activity, High-intensity Interval Training in School-aged Children.”. International Journal of Sports Medicine, 42(01), 98-99, https://doi.org/10.1055/a-1308-8800 (IF 3,11)

Brechtel, L, Popovic S, Jaworski M. Verhalten des neuronalen Biomarkers Neuronenspezifische Enolase (NSE) nach Marathonbelastungen und bei laufassoziierten Notfällen. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin 72(3):141. (IF 1,09)

Ketelhut R, Ketelhut K (2020) Teil I: Trainingsspezifische Aspekte zur günstigen Beeinflussung kardiovaskulärer Risikofaktoren. Herzmedizin 1/2020, S. 34-40.

Ketelhut R, Ketelhut K (2020) Teil II: Trainingsspezifische Aspekte zur günstigen Beeinflussung kardiovaskulärer Risikofaktoren. Herzmedizin 1/2020, S. 34-40.

Ketelhut, S., Ketelhut, S. R., & Ketelhut, K. (2020). School-based exercise intervention improves blood pressure and parameters of arterial stiffness in children: a randomized controlled trial. Pediatric exercise science, 33(1), 1-7, https://doi.org/10.1123/pes.2020-0053 (IF 2,33)

Ketelhut, S., Kircher, E., Ketelhut, S. R., Wehlan, E., & Ketelhut, K. (2020). Effectiveness of multi-activity, high-intensity interval training in school-aged children. International journal of sports medicine, 41(04), 227-232, https://doi.org/10.1055/a-1068-9331 (IF 3,11)                                                                                                           

Ketelhut, S., Wehlan, E., Ketelhut, K. (2019). Geschlechtsspezifische Unterschiede im physischen Selbstkonzept bei Schülerinnen und Schülern. Sportunterricht, 68(8), 345-350, https://doi.org/10.30426/SU-2019-08-2

Hacke, C., Ketelhut, S., Wendt, U., Müller, G., Schlesner, C., & Ketelhut, K. (2019). Effectiveness of a physical activity intervention in preschoolers: A cluster‐randomized controlled trial. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 29(5), 742-752, https://doi.org/10.1111/sms.13390 (IF 4,22)

Herm J, Haeusler KG, Kunze C, Krüll M, Brechtel L, Lock J, Heuschmann PU, Haverkamp W, Heekeren H, Liman T, Endres M, Fiebach JB, Jungehulsing GJ. MRI Brain Changes After Marathon Running: Results of the Berlin Beat of Running Study. Int J Sports Med. 2019; 40:856-862. DOI: 10.1055/a-0958-9548. (IF 2,566)

Die Arbeitsgruppe „Darmphysiologie“ konzentriert sich auf mehrere Forschungsschwerpunkte im Bereich der Darmgesundheit bzw. Gastroenterologie. Ein Schwerpunkt liegt auf der Regulation der Transportmechanismen über das Darmepithel, also wie Stoffe durch die Darmwand transportiert werden. Hier wird einerseits die Physiologie der intakten Darmbarriere untersucht, als auch Barrierestörungen und Pathomechanismen. Ein weiterer Fokus liegt auf der Charakterisierung von Enteropathien, beispielsweise chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, um diese besser zu verstehen und mögliche Therapieansätze zu entwickeln. Neben Barrierestörungen bei diesen Erkrankungen richtet sich ein weiterer Schwerpunkt der AG auch auf die Immun-epitheliale Kommunikation sowie die Beteiligung des enterischen Nervensystems. Zudem wird das enterische Nervensystem untersucht und seine Rolle auf die Entstehung von viszeralen Schmerzen, Hypersensitivierung und Schmerz-Chronifizierung untersucht. Auch wird ein Fokus auf die Gehirn-Darm-Achse gelegt, was einen interdisziplinären und interprofessionellen Austausch bspw. mit der AG Neuromodulation belegt. Des Weiteren untersucht sie die Zell-Zell-Kommunikation und die Stammzellenphysiologie in Bezug auf Gewebebildung und -homöostase. Dabei interessiert sich die Arbeitsgruppe für die Wechselwirkungen zwischen dem Darmtrakt und dem kardiopulmonalen System, also wie der Darm mit dem Herz-Kreislauf-System und den Lungen kommuniziert. Durch ihre Forschungsarbeiten in diesen Bereichen trägt die Arbeitsgruppe zur Erweiterung des Wissens über Darmgesundheit und gastroenterologischen Erkrankungen bei, was langfristig zur Entwicklung neuer Behandlungsansätze und Präventionsstrategien führen kann, insbesondere für chronisch viszeralen Schmerz.

• Prof. Dr. Ervice Pouokam, MSB Department Humanmedizin, Professur für Vegetative Physiologie
• Matthias Kästle
• Prof. Magdalena S. Prüß (geb. Volz), Professur für Medizinische Grundlagen
• Juliane Rieger, PhD, Wissenschaftliche Mitarbeiterin – Anatomie

• Regulation der Transportmechanismen über das Darmepithel
• Charakterisierung von Enteropathien/entzündlichen Darmerkrankungen
• Charakterisierung von Mukosa-assoziierten Parametern mit Fokus auf die Darm-Blut-Barriere
• Zell-Zell-Kommunikation, Stammzellenphysiologie
• Chronisch entzündliche Darmerkrankungen
• Darmbarriere und immun-epitheliale Kommunikation
• Brain-gut-axis
• Chronische viszerale/abdominelle Schmerzen
• Chronische Schmerzsyndrome
• Neuromodulation und Neuroplastizität im Kontext der Nozizeption

• Projekttitel: „Transkranielle Gleichstromstimulation gegen chronischen, CED-assoziierten abdominellen Schmerz und der Zusammenhang von Schmerzwahrnehmung und intestinaler Epithelbarriere“,
• Förderperiode: 07 / 2022 – 06 / 2026
• Gefördert im Rahmen des Sonderforschungsbereich (SFB)/Transregio TRR241:“Immun-Epitheliale Signalwege bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen“; Leitung: Prof. Dr. Christoph Becker (FAU, Friedrich-Alexander-Universität, Erlangen) und Prof. Dr. Britta Siegmund (Charité-Universitätsmedizin, Berlin)
• Weblink(s): gepris.dfg.de/gepris/projekt/375876048 und www.transregio241.de

National:

• Prof. Dr. M. Diener (Justus-Liebig-Universität, Gießen)
• Prof. Dr. M. S. Wickleder (Universität zu Köln, Köln)
• Prof. Dr. S. Barbirz (MSB Medical School Berlin)
• Prof. Dr. V. Blanchard (MSB Medical School Berlin)
• Prof. Dr. F. Stumpff (HMU, Potsdam) • Prof. Dr. M. Althaus (H-BRS, Bonn)
• Prof. Dr. Britta Siegmund (Charité-Universitätsmedizin, Berlin)
• Prof. Dr. Raja Atreya (FAU, Friedrich-Alexander-Universität, Erlangen)
• Prof. Dr. Sylvia Mechsner (Charité-Universitätsmedizin, Berlin)
• PD Dr. Michael Schumann (Charité-Universitätsmedizin, Berlin)
• PD Dr. Lars Neeb (Helios Health GmbH und Charité-Universitätsmedizin, Berlin)
• Prof. Dr. med. vet. Johanna Plendl (Freie Universität Berlin, Berlin)
• Prof. Dr. med. vet. Sabine Kässmeyer (Universität Bern, Bern)
• Ass.-Prof. Dr. Susanne Kreuzer-Redmer (Veterinärmedizinische Universität Wien, Wien)

International:

• Prof. John L. Wallace (University of Toronto, Ontario Kanada)
• Prof. M. Jimenez (UAB, Barcelona, Spanien)
• Prof. Felipe Fregni (Harvard Medical School, Boston, USA)
• Prof. Andre Russowsky Brunoni (University of São Paulo Medical School, São Paulo, Brasilien)
• Prof. Wolnei Caumo (Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasilien)

1. Wiese JJ, Manna S, Kühl AA, Fascì A, Elezkurtaj S, Sonnenberg E, Bubeck M, Atreya R, Becker C, Weixler B, Siegmund B, Patankar JV, Prüß MS, Schumann M. Myenteric plexus immune cell infiltrations and neurotransmitter expression in Crohn's disease and ulcerative colitis. J Crohns Colitis. 2023 Aug 11:jjad122. doi: 10.1093/ecco-jcc/jjad122. Online ahead of print. PMID: 37565754

2. Mechsner S, Grünert J, Wiese JJ, Vormbäumen J, Sehouli J, Siegmund B, Neeb L, Prüß MS. Transcranial direct current stimulation to reduce chronic pelvic pain in endometriosis: phase II randomized controlled clinical trial. Pain Med. 2023 Jul 5;24(7):809-817. doi: 10.1093/pm/pnad031. PMID: 36882181 Pain Med. 2023 Mar 6:pnad031. doi: 10.1093/pm/pnad031. PMID: 36882181

3. Pouokam, Ervice. "Effects of the gaseous signalling molecule nitroxyl (HNO) on myenteric neurons governing intestinal motility" Journal of Basic and Clinical Physiology and Pharmacology, 2022. doi.org/10.1515/jbcpp-2022-0233

4. Claßen, Rebecca; Pouokam, Ervice; Wickleder, Matthias; Mattern, Annabelle; Diener, Martin. Atropine-Functionalised Gold Nanoparticles Binding to Muscarinic Receptors after Passage across the Intestinal Epithelium.

5. Annabelle Mattern, Claßen, Annemarie Wolf, Ervice Pouokam, Klaus-Dieter Schlüter, and Martin Diener, Mathias S. Wickleder. Multivalent Stimulation of b1-, but not b2-Receptors by Adrenaline Functionalised Gold Nanoparticles. (2022) DOI doi.org/10.1039/D2NA00171C

6. Prüß MS, Bayer A, Bayer KE, Schumann M, Atreya R, Mekle R, Fiebach JB, Siegmund B, Neeb L. Functional Brain Changes Due to Chronic Abdominal Pain in Inflammatory Bowel Disease: A Case-Control Magnetic Resonance Imaging Study. Clin Transl Gastroenterol. 2022 Feb 1;13(2):e00453. doi: 10.14309/ctg.0000000000000453. PMID: 3506 0939

7. Ervice Pouokam, Adriana Vallejo, Sara Traserra and Marcel Jimenez. Complementary mechanisms of modulation of spontaneous phasic contractions by the gaseous signalling molecules NO, H2S, HNO and the polysulfide Na2S3 in the rat colon. (2021) doi.org/10.1515/jbcpp-2021-0181

8. Kordowitzki, Paweł, Roswitha Merle, Pascal-Kolja Hass, Johanna Plendl, Juliane Rieger, and Sabine Kaessmeyer. 2021. "Influence of Age and Breed on Bovine Ovarian Capillary Blood Supply, Ovarian Mitochondria and Telomere Length" Cells 10, no. 10: 2661. doi.org/10.3390/cells10102661

9. Rieger, J., Pelckmann, L. M., & Drewes, B. (2021). Preservation and Processing of Intestinal Tissue for the Assessment of Histopathology. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2223, 267–280. doi.org/10.1007/978-1-0716-1001-5_18

10. Mirko Gastreich-Seelig, Marcel Jimenez, Ervice Pouokam (2020). Mechanisms associated to nitroxyl (HNO)-induced relaxation in the intestinal smooth muscle. Front. Physiol. 11: Art. 438.

11. Rieger, J., Kaessmeyer, S., Al Masri, S., Hünigen, H., & Plendl, J. (2020). Endothelial cells and angiogenesis in the horse in health and disease-A review. Anatomia, histologia, embryologia, 49(5), 656–678. doi.org/10.1111/ahe.12588

12. Bayer K-E, Neeb L, Bayer A, Wiese JJ, Siegmund B, Prüß MS. Reduction of intra-abdominal pain through transcranial direct current stimulation: A systematic review. Medicine (Baltimore). 2019 Sep;98(39):e17017. doi: 10.1097/MD.0000000000017017. PMID: 31574799

13. Pouokam E, Diener M (2019). Segmental differences in ion transport in rat caecum. Pflügers Arch. Eur. J. Physiol. doi.org/10.1007/s00424-019-02276-1.

14. Rieger, J., Drewes, B., Hünigen, H., & Plendl, J. (2019). Mucosubstances in the porcine gastrointestinatract: Fixation, staining and quantification. European journal of histochemistry : EJH, 63(2), 3030. doi.org/10.4081/ejh.2019.3030

15. Mattern A, Machka F, Wickleder MS, Ilyaskina OS, Bünemann M, Diener M, Pouokam E (2018). Potentiation of the activation of cholinergic receptors by multivalent presentation of ligands supported on gold nanoparticles Organ. Biomol. Chem.,16:6680-6687.

16. Hölzel S, Zyuzin MV, Wallys J, Pouokam E, Müßener J, Hille P, Diener M, Parak WJ, Eickhoff M (2018). Dynamic extracellular imaging of biochemical cell activity using InGaNGaN nanowire arrays as nanophotonic probes. Adv. Funct. Mater: Art. 1802503

17. Prüss H, Tedeschi A, Thiriot A, Lynch L, Loughhead SM, Stutte S, Mazo IB, Kopp MA, Brommer B, Blex C, Geurtz LC, Liebscher T, Niedeggen A, Dirnagl U, Bradke F, Volz MS, DeVivo MJ, Chen Y, von Andrian UH, Schwab JM. Spinal cord injury-induced immunodeficiency is mediated by a sympathetic-neuroendocrine adrenal reflex. Nat Neurosci. 2017 Nov;20(11):1549-1559. doi: 10.1038/nn.4643. Epub 2017 Sep 18. PMID: 28920935

18. Schindele S, Pouokam E, Diener M (2016). Hypoxia/reoxygenation effects on ion transport across rat colonic epithelium. Front. Physiol. 7:Art. 247.

19. Pouokam E, Althaus M. (2016). Epithelial electrolyte transport physiology and the gasotransmitter hydrogen sulfide. Oxid. Med. Cell Longev.,Art. ID 4723416.

20. Volz MS, Suarez-Contreras V, Portilla AL, Fregni F. Mental imagery-induced attention modulates pain perception and cortical excitability. BMC Neuroscience. 2015 Mar 15;16:15. doi: 10.1186/s12868-015-0146-6. PMID: 25887060

21. Rieger, J., Janczyk, P., Hünigen, H., Neumann, K., & Plendl, J. (2015). Intraepithelial lymphocyte numbers and histomorphological parameters in the porcine gut after Enterococcus faecium NCIMB 10415 feeding in a Salmonella Typhimurium challenge. Veterinary immunology and immunopathology, 164(1-2), 40–50. doi.org/10.1016/j.vetimm.2014.12.013

22. Kowski AB**, Volz MS**, Holtkamp M, Prüss H (2013). High frequency of intrathecal immunoglobulin synthesis in epilepsy so far classified cryptogenic. European Journal Of Neurology. 2014 Mar;21(3):395-401. doi: 10.1111/ene.12261. Epub 2013 Oct 1. PMID: 24112402 . ** equally contributing first authors

23. Volz MS, Suarez VC, Mendonca M, Pinheiro FS, Merabet LB, Fregni F. Effects of sensory behavioral tasks on pain threshold and cortical excitability. PLoS One. 2013;8(1):e52968. Epub 2013 Jan 3 PMID: 23301010

24. Volz MS, Nassir M, Treese C, von Winterfeld M, Plöckinger U, Epple HJ, Siegmund B Inflammatory bowel disease (IBD)-like disease in a case of a 33-year old man with glycogenosis 1b. BMC Gastroenterology. 2015 Apr 8;15:45. doi: 10.1186/s12876-015-0271-9. PMID: 25881301

25. Medeiros LF, de Souza IC, Vidor LP, de Souza A, Deitos A, Volz MS, Fregni F, Caumo W, Torres IL. Neurobiological effects of transcranial direct current stimulation (tDCS): a review. Frontiers in Psychiatry. 2012 Dec 28;3:110. doi: 10.3389/fpsyt.2012.00110. eCollection 2012. Epub 2012 Dec 28. PMID: 23293607

• datengetriebene Medizin ist die umfangreiche Nutzung von Big Data in der Medizin und der Pharmaindustrie
• datengetriebene Medizin verspricht sowohl bessere Diagnosen und schnellere Herstellung neuer Medikamente als auch passgenaue Therapien und maßgeschneiderte, personalisierte Behandlung
• wird sie mit der Etablierung von elektronischen Gesundheitsakten, kostengünstiger Genomsequenzierung, Biobanken, molekularer Bildgebung, PatientInnenportalen und gesundheitsrelevanten Sensoren in Smartphones möglich
• wächst auch durch den „digitale Fußabdruck“ von PatientInnen rasant
• hinzukommen die digitalen Spuren aller Menschen, die im öffentlichen Gesundheitssystem und auf den Märkten für Gesundheitsdienstleistungen ihre Daten zu Präventions- und Forschungszwecken Dritten überlassen
• Weitere relevante Daten entstehen bei der:
  • Onlinesuche nach gesundheitsrelevanten Informationen
  • Kauf gesundheitsbezogener Produkte und Dienstleistungen
  • Daten aus sozialen Netzwerken und Daten der Online-Nutzung

• Prof. Dr. Raik Siebenhüner, Professor für Digital Health Management

2022 Aufbau einer digitalen Station am Universitätsklinikum Leipzig, in: Ihr Krankenhaus 2030, Kohlhammer Verlag

2022 TI: Auskunfts- und Informationspflichten, KU Gesundheitsmanagement

2019 Langfristige Planung strategischer Geschäftseinheiten im Krankenhaus, in: Handbuch Strategisches Krankenhausmanagement, Springer Verlag

• Glykomik, die systematische strukturelle und funktionelle Analyse von Glykanen in biologischen Systemen, ist eine ergänzende Disziplin zu Genomik, Proteomik und Metabolomik. Glykane haben grundlegende Funktionen in biologischen Systemen, z. B. in der Zell-Zell-Kommunikation, der Signaltransduktion, der Zelldifferenzierung, der Entwicklung und der Immunantwort sowie bei der Modulation von Proteinstruktur und -funktion. Aus diesem Grund spielt die Glykomik eine Schlüsselrolle beim Verständnis, der Entschlüsselung und der Überwachung biologischer Prozesse.
• Wir entwickeln neue Methoden zur Analyse von N-, O-Glykanen und Glykosaminoglykanen aus menschlichem Blutserum, Zellen oder Geweben
• Wir charakterisieren systematisch Glykane und Glykosaminoglykane im Zusammenhang mit Gesundheit und Krankheit (sowohl angeborene als auch Erworbene oder vererbte seltene Krankheiten)
• Wir führen translationale Biomarkerforschung durch, um die personalisierte Medizin zu verbessern

• Glykobiologie
• Glykananalytik, Glykosaminoglykananalytik
• Onkologie
• Neurodegeneration

• Prof. Dr. rer. nat. Véronique Blanchard, Professur für Biochemie
• Dr. rer. nat. Karina Biskup, wissenschaftliche Mitarbeiterin
• Dr. rer. nat. Maximilian Knies, wissenschaftlicher Mitarbeiterin
• MSc. Lynn Krüger, wissenschaftliche Mitarbeiterin

• Untersuchungen zur Pathophysiologie GMPPA- und GMPPB-assoziierter Erkrankungen (Förderperiode: 2023-2026, Projekt läuft an der Charité) Gefördert durch DFG
  
  Projektbeteiligte: Prof. Dr. Véronique Blanchard (Charité-Universitätsmedizin Berlin), Prof. Dr. Christian Hübner (Universitätsklinikum Jena)

• Dr. Mujib Ullah (Department of Biology, Stanford University, USA)
• Prof. Dr. Amayo, (Institute of Pathology, University of Nairobi, Kenya)
• Prof. Dr. C. Hübner, (Institut für Humangenetik, Universitätsklinikum Jena) (GRK 2155 “ProMoAge”) https://www.medizin.uni-halle.de/forschung/forschungsverbuende/grk-2155-promoage-proteinmodifikationen-schluesselmechanismen-des-alterns
• Prof. Dr. Kasper-Virchow (Gastrointestinale Onkologie, Universitätsklinikum Essen)
• Dr. Klein (BIH Center for Regenerative Therapies, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin)
• Prof. Dr. Sehouli (Klinik für Gynäkologie mit Zentrum für onkologische Chirurgie, Charité-Universitätsmedizin, Berlin)
• Prof. Dr. Keilholz (Charité Comprehensive Cancer Center Charité-Universitätsmedizin)
• Prof. Dr. M. Taupitz (Klinik für Radiologie, Charité-Universitätsmedizin, Berlin (SFB 1340))
• SFB 1340 - Matrix in Vision - Charité – Universitätsmedizin ... sfb1340.charite.de
• Prof. Dr. Ehlers (Institute for Systemic Inflammation Research, Universität zu Lübeck)
• Prof. Dr. Blois (Klinik und Poliklinik für Geburtshilfe und Pränatalmedizin, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg)
• Prof. Dr. Reis (Institute of Molecular Pathology and Immunology, University of Porto, Portugal)
• Prof. Dr. Stintzing (Charité-Universitätsmedizin, Clinic with focus on Hematology, Oncology and Tumor Immunology)
• Prof. Dr. Infante-Duarte (Charité-Universitätsmedizin, Institute of Medical Immunology)
• Prof. Dr. Ludwig (Charité-Universitätsmedizin, Clinic for Cardiology und Angiology)
• Prof. Dr. Poddubnyy (Charité-Universitätsmedizin, Medical Clinic for Gastroenterology, Infectiology and Rheumatology)
• Prof. Dr. Peters (Charité-Universitätsmedizin, Clinic of Psychatry and Psychotherapy)
• Prof. Dr. Ralser (Charité-Universitätsmedizin, Institute of Biochemistry)

1. White MEH, Sinn LR, Jones DM, de Folter J, Aulakh SK, Wang Z, Flynn HR, Krüger L, Tober-Lau P, Demichev V, Kurth F, Mülleder M, Blanchard V, Messner CB, Ralser M. Oxonium ion scanning mass spectrometry for large-scale plasma glycoproteomics (2023) Nat Biomed Eng. 2023 Jul 20. doi: 10.1038/s41551-023-01067-5.

2. Dühring L, Petry J, Lilienthal GM, Bartsch YC, Kubiak M, Pfeufer C, Lehrian S, Buhre JS, Lunding HB, Kern C, Behrends J, Walsemann T, Gädert L, Sommer C, Krüger L, Blanchard V, Dehmel S, Jappe U, Rahmöller J, Ehlers M. Sialylation of IgE reduces FcεRIα interaction and mast cell and basophil activation in vitro and increases IgE half-life in vivo. Allergy (2023) 00:1–5. doi: 10.1111/all.15665.

3. Silva RV, Biskup K, Zabala-Jouvin JK, Batzdorf CS, Stellmach C, Morr AS, Sack I, Ludwig A, Blanchard V, Infante-Duarte C. Brain Inflammation induces alterations in glycosaminoglycan metabolism and subsequent changes in CS-4S and hyaluronic acid (2023) Int J Biol Macromol. 230:123214. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.123214.

4. Golusda L, Kühl AA, Lehmann M, Dahlke K, Mueller S, Boehm-Sturm P, Saatz J, Traub H, Schnorr J, Freise C, Taupitz M, Biskup K, Blanchard V, Klein O, Sack I, Siegmund B, Paclik D. Visualization of Inflammation in Experimental Colitis by Magnetic Resonance Imaging Using Very Small Superparamagnetic Iron Oxide Particles (2022). Front Physiol. 13:862212. doi: 10.3389/fphys.2022.862212.

5. Schwedler C, Wieczorek M, Kappert K, Heymann G, Hoppe B, Blanchard V. Impact of age on anti-spike IgG glycosylation during COVID-19 infection (2022). Front. Microbiol,13:775186. doi: 10.3389/fmicb.2022.775186.

6. Krüger L, Biskup K, Karampelas V, Ludwig A, Poller W, Blanchard V. Straightforward analysis of sulfated glycosaminoglycans by MALDI-TOF mass spectrometry from biological samples (2022). Biology, 11(4):506. doi: 10.3390/biology11040506.

7. Grzeski M, Tauber E, Braicu EI, Sehouli J, Blanchard V*, Klein O* (2022). In-situ N-glycosylation signatures of epithelial ovarian cancer tissue as defined by MALDI Mass Spectrometry Imaging. Cancers, 14(4):1021. doi: 10.3390/cancers14041021.

8. Franzka P, Henze H, Jung MJ, Schüler S, Mittag S, Biskup K, Liebmann L, Kentache T, Morales J, Martínez B, Katona I, Herrmann T, AK Huebner, JC Hennings, Groth S, Gresing L, Horstkorte R, Marquardt T, Weis J, Kaether C, Mutchinick O, Ori A, Huber O, Blanchard V, von Maltzahn J, Huebner CA (2021) GMPPA defects cause a neuromuscular disorder with α-dystroglycan hyperglycosylation. JCI, 131(9)e139076. doi: 10.1172/JCI139076.

9. Franzka P, Krüger L, Schurig MK, Olecka M, Hoffmann S, Blanchard V, Hübner CA (2021) Altered glycosylation in the ageing heart. Front. Mol. Biosc., 8:673044. doi: 10.3389/fmolb.2021.673044.

10. Biskup K, Stellmach C, Braicu EI, Sehouli J, Tauber R and Blanchard V (2021) Chondroitin sulfate disaccharides, a serum marker for primary serous epithelial ovarian cancer. Diagnostics, 11(7): 1143. doi: 10.3390/diagnostics11071143.

11. Bartsch YC, Eschweiler S, Leliavski A, Lunding HB, Wagt S, Petry J, Lilienthal GM, Rahmöller J, de Haan N, Hölscher A, Erapaneedi R, Giannou AD, Aly L, Sato R, de Neef LA, Winkler A, Braumann D, Hobusch J, Kuhnigk K, Krémer V, Steinhaus M, Blanchard V, Gemoll T, Habermann JK, Collin M, Salinas G, Manz RA, Fukuyama H, Korn T, Waisman A, Yogev N, Huber S, Rabe B, Rose-John S, Busch H, Berberich-Siebelt F, Hölscher C, Wuhrer M, and Ehlers M (2020) IgG Fc sialylation is regulated during the germinal center reaction upon immunization with different adjuvants. J. Allergy Clin. Immunol., 146(3):652-666.e11. doi: 10.1016/j.jaci.2020.04.059.

12. Wieczorek M, Braicu EI, Oliveira-Ferrer L, Sehouli J and Blanchard V (2020) Immunoglobulin G subclass-specific glycosylation changes in primary epithelial ovarian cancer. Front Immunol 11:654. doi: 10.3389/fimmu.2020.00654

13. Dědová T, Braicu EI, Sehouli J and Blanchard V (2019) Sialic acid linkage analysis refines the diagnosis of ovarian cancer. Front Oncol, 9:261. doi: 10.3389/fonc.2019.00261.

14. Bartsch Y, Rahmöller J, Mertes MMM, Eiglmeier S, Lorenz F, Stoehr A, Braumann D, Lorenz L, Winkler A, Lilienthal GM, Petry J, Hobusch J, Steinhaus M, Hess C, Holecska V, Schoen CT, Oefner C, Leliavski A, Blanchard V and Ehlers M (2018) Sialylated autoantigen-reactive IgG antibodies attenuate disease development in autoimmune mouse models of lupus nephritis and rheumatoid arthritis. Front Immunol, 9:1183. doi: 10.3389/fimmu.2018.01183.

15. Schwedler C, Häupl T, Kalus U, Blanchard V, Burmester GR, Poddubnyy D, Hoppe B (2018) Hypogalactosylation of immunoglobulin G in rheumatoid arthritis: Correlation with HLA-DRB1 shared epitope, anti-citrullinated protein antibodies, rheumatoid factor and inflammatory activity. Arthritis Res Ther, 20(1):44. doi: 10.1186/s13075-018-1540-0.

16. Epp A, Hobusch J, Bartsch YC, Petry J, Lilienthal GM, Koeleman CM, Eschweiler S, Möbs C, Hall A, Morris SC, Petzold D, Engellenner C, Bitterling J, Rahmöller J, Leliavski A, Thurmann R, Collin M, Moremen KW, Strait RT, Blanchard V, Petersen A, Gemoll T, Habermann JK, Petersen F, Nandy A, Kahlert, PhD H, Hertl M, Wuhrer M, Pfützner W, Jappe U, Finkelman FD, and Ehlers M (2018) Sialylation of IgG antibodies inhibits IgG-mediated allergic reactions. J Allergy Clin Immunol, 141(1):399-402. doi: 10.1016/j.jaci.2017.06.021.

17. Braig F, Kriegs M, Voigtlaender M, Habel B, Grob T, Biskup K, Blanchard V, Sack M, Thalhammer A, Ben Batalla I, Braren I, Laban S, Danielczyk A, Goletz S, Jakubowicz E, Märkl B, Trepel M, Knecht R, Riecken K, Fehse B, Loges S, Bokemeyer C and Binder M (2017) Cetuximab resistance in head and neck cancer is mediated by EGFR-K521 polymorphism. Cancer Res., 77(5):1188-1199. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-16-0754.

18. Biskup K, Braicu EI, Sehouli J, Tauber R and Blanchard V (2017) The ascites N-glycome of epithelial ovarian cancer patients. J Proteomics, 157: 33-39. doi: 10.1016/j.jprot.2017.02.001.

19. Hess C, Winkler A, Lorenz AK, Holecska V, Blanchard V, Eiglmeier S, Schoen CT, Bitterling J, Schoen AL, Stoehr AD, Petzold D, Schommartz T, Mertes MMM, Tiburzy B, Herrmann A, Köhl J, Manz M, Madaio MP, Berger M, Wardemann H and Ehlers M (2013) T cell-independent B cell activation induces immunosuppressive sialylated IgG antibodies. J Clin Inv., 123(9):3788-96. doi: 10.1172/JCI65938.

20. Biskup K, Braicu EI, Sehouli J, Fotopoulou C, Tauber R, Berger M and Blanchard V (2013) Serum glycome profiling - a biomarker for diagnosis of ovarian cancer. J Prot Res, 12(9):4056-63. doi: 10.1021/pr400405x

21. Hamouda H*, Ullah M*, Berger M, Sittinger M, Tauber R, Ringe J and Blanchard V (2013). N-Glycosylation profile of undifferentiated and adipogenic differentiated human bone marrow mesenchymal stem cells - towards a next generation of markers for regenerative medicine. Stem Cells and Development, 22(23):3100-13. doi: 10.1089/scd.2013.0108.

22. Lusch A, Kaup M, Marx U, Tauber R, Blanchard V* and Berger, M* (2013) Development and analysis of alpha 1-antitrypsin Neoglycoproteins - the impact of additional N-glycosylation sites on serum half-life. Mol Pharm, 10(7):2616-29. doi: 10.1021/mp400043r.

23. Karsten CM, Pandey MK, Figge J, Kilchenstein R, Taylor PR, Rosas M, McDonald JU, Orr SJ, Berger M, Petzold D, Blanchard V, Winkler A, Hess C, Reid DM, Majoul IV, Strait RT, Harris NL, Köhl G, Wex E, Ludwig R, Zillikens D, Nimmerjahn F, Finkelman FD, Brown GD, Ehlers M, Köhl J (2012) Anti-inflammatory activity of IgG1 mediated by Fc galactosylation and association of FcγRIIB and dectin-1. Nat Med, 18(9): 1401-1406, doi: 10.1038/nm.2862.

24. Oefner CM, Winkler A, Hess C, Lorenz AK, Holecska V, Huxdorf M, Schommartz T, Petzold D, Bitterling J, Schoen AL, Stoehr AD, Vu Van D, Darcan Y, Blanchard V, Schmudde I, Laumonnier Y, Ströver HA, Hegazy AN, Eiglmeier S, Schoen CT, Mertes MMM, Loddenkemper C, Löhning M, König P, Jappe U, Petersen A, Luger E, Collin M, Köhl J, Hutloff A, Hamelmann E, Berger M, Wardemann H, Ehlers M (2012) Sialylated IgGs induced by a T cell-dependent antigen without an inflammatory co-stimulus protect in an antigen-specific manner. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 129(6):1647-55. doi: 10.1016/j.jaci.2012.02.037.

25. Wedepohl S, Kaup M, Riese SB, Berger M, Dernedde J, Tauber R, Blanchard V (2010) N-Glycan Analysis of Recombinant L-Selectin Reveals Sulfated GalNAc and GalNAc-GalNAc Motifs. J Proteome Res, 9(7):3403-11. doi: 10.1021/pr100170c.

Die AG beschäftigt sich mit der Entwicklung und Verbesserung von Maßnahmen der Gesundheitsversorgung der wachsenden, aber bisher noch zu wenig berücksichtigten Gruppe alter und sehr alter Menschen. Der Forschungsfokus liegt dabei auf psychologischen und verhaltensbezogenen Ansätzen in klinischen und außerklinischen Settings. Insbesondere werden innovative interdisziplinäre Lösungen erforscht, um Gesundheit, Selbstständigkeit und Wohlbefinden im hohen und sehr hohen Alter zu fördern, auch unter Einbezug von digitalen Lösungen.

Ein Forschungsfeld der AG liegt auf Präventions- und Interventionsmaßnahmen im Bereich der psychischen Gesundheit im Alter. Es werden interprofessionelle Programme entwickelt und evaluiert, die auf die spezifischen Bedürfnisse und Herausforderungen älterer Menschen mit psychischen Problemen zugeschnitten sind. Einen besonderen Fokus setzt die AG auf effektive Psychotherapieprogramme für vulnerable ältere Menschen.

Des Weiteren beschäftigt sich die AG mit Programmen zur Bewegungsförderung sowie Sturzprävention im Alter. Insbesondere wird untersucht, wie die Adhärenz zur Teilnahme durch Techniken der Verhaltensänderung sowie durch gezielte Förderung der sozialen Unterstützung unterstützt werden kann.

Darüber hinaus erforscht die Arbeitsgruppe auch Ageismus in der Gesundheitsversorgung alter und sehr alter Menschen. Untersucht wird, inwiefern sich gesellschaftliche Altersstereotype und deren Verinnerlichung (Internalisierung) durch ältere Menschen nachteilig auf den Zugang und die Inanspruchnahme von Gesundheitsleistungen auswirken.

Durch ihre Forschungsarbeiten trägt die Arbeitsgruppe ihrem Selbstverständnis nach dazu bei, die Rechte älterer Menschen im Gesundheitswesen zu stärken und bedürfnis- und bedarfsgerechte Lösungen zu entwickeln.

• Prof. Dr. habil. Eva-Marie Kessler, Professorin für Gerontopsychologie, Leiterin des Spezialbereichs Psychotherapie-im-Alter der MSB Hochschulambulanz
• Prof. Dr. Lisa Marie Warner, Professorin für Sozialpsychologie
• Dipl.-Psych. Fee Hoppmann, wissenschaftliche Mitarbeiterin Gerontopsychologie, Psychologische Psychotherapeutin
• Valentina Ludwig, M.A., wissenschaftliche Mitarbeiterin Gerontopsychologie

Projekleitung von „PANAMA - Psychotherapie aus der Innensicht alter und sehr alter Patient:innen“ (Laufzeit September 2023 bis August 2026; gefördert durch die Josef und Luise Kraft Stiftung)

Projekleitung (gemeinsam mit Prof. Alexandra Wuttke) von „BRIDGE - Alltagsnahe Aktivierung für multimorbide, ältere Patient:innen mit depressiven Symptomen beim stationär-ambulanten Übergang“ (Konzeptförderung durch den Innovationsfonds des Gemeinsamen Bundesausschusses (G-BA) im Rahmen der Ausschreibung „Neue Versorgungsformen“, Laufzeit für Pilotierung November 2022 – Mai 2023)

Projekleitung von „Age_ISM: Altersbilder und Diskriminierung“ (Laufzeit August 2021 bis August 2022; gefördert von der Antidiskriminierungsstelle des Bundes beim Bundesministerium für Familie, Senioren, Frauen und Jugend BMFSFJ

Projektleitung von „Providing Social Support and Health: Conditions and Temporal Dynamics“ (Laufzeit Oktober 2022 bis September 2025, gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und das National Science Centre Poland)

Co-Investigator im Projekt “Protecting older people from loneliness during the coronavirus (Covid-19) and other novel infectious disease pandemic” (Laufzeit Juli 2021 bis Juni 2023, gefördert durch das Research Grants Council of Hong Kong)

Projekleitung von "PSY-CARE - Depression bei zuhause lebenden Pflegebedürftigen - Kurzzeitpsychotherapie im Behandlungsteam mit Hausärzten und Pflegende" (Laufzeit Juni 2018 bis September 2021; gefördert durch den Innovationsfonds beim Gemeinsamen Bundesausschuss G-BA)

Projekleitung von „IM/AGE-19 – WIE SCHÜTZEN WIR DIE SCHWACHEN?- Altersbilder in deutschen Medien während der Covid-19-Pandemie“ (Laufzeit Oktober 2020 – März 2022; gefördert durch die Josef und Luise Kraft Stiftung)

• Charité Universitätsmedizin Berlin (Institut für Medizinische Soziologie und Rehabilitationswissenschaft)
• DFG-Forschernetzwerk „Altersbilder: Über ein dynamisches Lebensspannen-Modell zu neuen Perspektiven für Forschung und Praxis“
• SWPS University of Social Sciences and Humanities, Polen
• The Education University of Hong Kong, Hong Kong
• Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, AG Versorgungsforschung Geronto- und Neuropsychiatrie)
• Universität Münster (Professur für Neuromotorik und Training)
• University of New England, Australien

Demmerle, C., Gellert, P. & Kessler, E-M. (2023). Psychotherapists’ experiences providing at-home psychotherapy for older adults with long-term care needs and depression. Journal of Counseling Psychology. Advance online publication: https://doi.org/10/10.1037/cou0000663

Kessler, E.-M. & Warner, L. M. (2023). Age ismus - Altersbilder und Altersdiskriminierung in Deutschland. Studie im Auftrage der Antidiskriminierungsstell des Bundes

Steckhan, G. M. A., Warner L. M., Fleig, L. (2022). Preventing falls together: Social identification matters for engaging older adults in a group-based exercise program. Activities, Adaptation & Aging, 46(1), 31-45. https://doi.org/10.1080/ 01924788.2020.1871540

Tegeler, C., Hoppmann, F., Gellert, P., O’Sullivan, J. & Kessler, E.-M. (2022). Evaluation of recruitment strategies for home-Living vulnerable older adults with depression: findings from a randomized controlled psychotherapy trial. The American Journal of Geriatric Psychiatry, 30, 462-474. https://doi.org/10.1016/j.jagp.2021.07.020 - Open Access

Warner, L. M., Fleig, L., Wolff, J. K., Keller, J., Schwarzer, R., Nyman, S. R. & Wurm, S. (2022). What makes implementation intentions (in)effective for physical activity among older adults? British Journal of Health Psychology, 27(2), 571-587. https://doi.org/10.1111/bjhp.12563 - Open Access

Kessler, E.-M. & Blachetta, C. (2020). Age cues in patients’ descriptions influence treatment attitudes. Aging and Mental Health, 24, 193-196. https://doi.org/10.1080/13607863.2018.1515889

Die weltweite „antibiotische Krise“ durch das Auftreten multi-resistenter Keime macht Bakteriophagen-basierte Infektionstherapien zukunftsweisend. Unser Team untersucht deshalb grundlegend mit biophysikalischen und molekularbiologischen Methoden die Infektionsmechanismen bakterieller Viren (Bakteriophagen) an ihren Wirtszellen. Dies ist ein zentraler Schritt im viralen Lebenszyklus und entscheidend für die erfolgreiche Therapie-Anwendung. Unsere Arbeiten zeigen erstmalig, dass physikochemische Eigenschaften der bakteriellen Membran den Phagen-Infektionsprozess steuern können. Kenntnisse über diese physikochemischen Grundlagen sind besonders wichtig, um therapeutisch wirksame Phagengemische zu entwickeln. Deshalb arbeiten wir derzeit auch an in vivo Modellen bakterieller Infektionen. Wir stützen uns dabei auf unsere Erfahrungen aus grundlegenden biophysikalischen Studien von Protein-Kohlenhydrat-Interaktionen, den initialen Kontaktstellen vieler Bakterienviren an pathogenen Erregern.

Ziel ist die systematische Untersuchung von glykan-spezifischen Bindeproteinen in klinischen Kollektion antibiotika-resistenter Erreger und ihrer assoziierten Phagen und die molekulare Beschreibung bakterieller Polysaccharide, Biofilme und der in diesen Matrices aktiven Proteine. Auf dieser Grundlage entwickeln wir synthetische Pathogensensoren zur Schnelldiagnostik für individuell auf Patienten zugeschnittene antibiotische Therapien auf Basis von Bakteriophagen.

• Prof. Dr. Stefanie Barbirz, Professorin für Biochemie
• Dr. Brit Badewien-Rentzsch, Wissenschaftliche Mitarbeiterin
• Dr. Nina K. Bröker, Wissenschaftliche Mitarbeiterin HMU Health and Medical University
• Dr. Caroline Herkner, Wissenschaftliche Mitarbeiterin
• Dr. Irina Malinova, Wissenschaftliche Mitarbeiterin

“It’s sweet to move on – bacteriophage infection and processing of glycan-based biofilms”

• Sachbeihilfe BA 4046/4-1, gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Schwerpunktprogramm SPP 2330 „New Concepts in Prokaryotic Virus-host Interactions – From Single Cells to Microbial Communities”, Laufzeit 06/2021-05/2024.
• Projektbeteiligte: Prof. Dr. Stefanie Barbirz (Leitung), Universität Potsdam (Physikalische Biochemie), UFZ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig (Microbial Data Science)
• Weblink

• Prof. Salvatore Chiantia (Universität Potsdam, Physikalische Biochemie)
• Dr. Yvette Roske, Prof. Oliver Daumke (Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine, Berlin. Department Structural Biology of Membrane-Associated Processes)
• Prof. Abram Aertsen (Katholieke Universiteit Leuven, Belgien, Faculty of Bioscience Engineering, Department of Microbial and Molecular Systems)
• Prof. Martin Loessner (ETH Zürich, Institut für Lebensmittelwissenschaften, Ernährung und Gesundheit, Lebensmittelmikrobiologie)
• Dr. Carola Venturini (University of Sydney, Faculty of Science, Sydney School of Veterinary Science, The University of Sydney, Sydney, NSW, Australia)
• DFG-SPP 2330 „New Concepts in Prokaryotic Virus-host Interactions – From Single Cells to Microbial Communities

Venturini C, Petrovic Fabijan A, Fajardo Lubian A, Barbirz S, Iredell J (2022) Biological foundations of successful bacteriophage therapy. EMBO Mol. Med. doi: 10.15252/emmm.202012435

Malinova I, Zupok A, Massouh A, Schöttler MA, Meyer EH, Yaneva-Roder L, Szymanski W, Rößner M, Ruf S, Bock R, Greiner S. (2021) Correction of frameshift mutations in the atpB gene by translational recoding in chloroplasts of Oenothera and tobacco. The Plant Cell. doi: 10.1093/plcell/koab050

Irmscher T, Roske Y, Gayk I, Dunsing V, Chiantia S, Heinemann U, Barbirz S (2021) Pantoea stewartii WceF is a glycan biofilm modifying enzyme with a bacteriophage tailspike-like fold, J. Biol. Chem. 296, 100286. doi:10.1016/j.jbc.2021.100286

Stephan M, Broeker NK, Saragliadis A, Roos N, Linke D, Barbirz S (2020) In vitro analysis of O-antigen specific bacteriophage P22 inactivation by Salmonella outer membrane vesicles, Front. Microbiol. 11, 510638. doi:10.3389/fmicb.2020.510638

Kunstmann S, Engström O, Kang Y, Widmalm G, Santer M, Barbirz S (2020) Increasing the affinity of an O-antigen polysaccharide binding site in Shigella flexneri bacteriophage Sf6 tailspike protein, Chem. Eur. J. 26, 7263-7273. doi:10.1002/chem.202000495

Malinova I, Kössler S, Orawetz T, Matthes U, Orzechowski S, Koch A, Fettke J. (2020) Identification of two Arabidopsis thaliana plasma membrane transporters able to transport glucose 1-phosphate. Plant Cell Physiol. 1;61(2):381-392. doi: 10.1093/pcp/pcz206.

Dunsing V, Irmscher T, Barbirz*S, Chiantia S (2019) A purely polysaccharide-based biofilm matrix provides size-selective diffusion barriers for nanoparticles and bacteriophages, Biomacromolecules 20, 3842-3854. doi: 10.1021/acs.biomac.9b00938 *shared corresponding authorship

Broeker NK, Roske Y, Valleriani A, Stephan M, Andres D, Koetz J, Heinemann U, Barbirz S (2019)Time-resolved DNA release from an O-antigen–specific Salmonella bacteriophage with a contractile tail, J. Biol. Chem. 294, 11751-11761. doi:10.1074/jbc.RA119.008133

Kunstmann S, Fruth A, Buchwald S, Helm A, Barbirz S (2018) Bacteriophage Sf6 tailspike protein for detection of Shigella flexneri pathogens, Viruses 10 (8), 431. doi:10.3390/v10080431

Kunstmann S, Gohlke U, Broeker NK, Heinemann U, Santer M, Barbirz S (2018) Solvent networks tune thermodynamics of oligosaccharide complex formation in an extended protein binding site, J. Am. Chem. Soc. 140, 10447-10455. doi:10.1021/jacs.8b03719

Broeker NK, Kiele F, Casjens SR, Gilcrease EB, Thalhammer A, Koetz J, Barbirz S (2018) In vitro studies of lipopolysaccharide-mediated DNA release of podovirus HK620, Viruses 10 (6), 289. doi:10.3390/v10060289

• Systemische Stoffwechselstörungen bei akuten und chronischen Erkrankungen
• Metabolische Veränderungen der Skelettmuskulatur bei Patienten mit chronischen Erkrankungen
• Autonome kardiale Funktion bei Sportlern und Patienten mit chronischen Erkrankungen
• Periphere vaskuläre endotheliale Funktion
• Kachexie und Sakropenie bei Patienten mit chronischen Erkrankungen
• Interdisziplinäre klinische Forschung vegetativer Störungen
• Klinische Studien zu Stoffwechsel- und vegetativen Störungen bei Patienten mit chronischen Erkrankungen

• Prof. Dr. med. Lars Brechtel, Professor für Physician Assistant
• Frank Sturm, Wissenschaftlicher Mitarbeiter Lehre und Forschung Physiologie
• Dr. Nadja Jauert, Wissenschaftliche Mitarbeiterin Lehre und Forschung Physiologie

Berlin Beat of Runnung Study

• Prof. Dr. Lars Brechtel

Skeletal muscle energetics in HFrEF vs. HFpEF. A pilot study.

• DZHK (German Centre for Cardiovascular Research) – cooperation with Shared Expertise within the Translational Pipeline (15-073 SE)
• Dr. N. Jauert

• Prof. Dr. Wolfram Döhner (BIH Center for Regenerative Therapies (BCRT), Charité Universitätsmedizin Berlin)
  AG Metabolische Pathophysiologie
  https://www.bihealth.org/de/aktuell/metabolische-pathophysiologie
• Prof. Dr. Stefan Anker (BIH Center for Regenerative Therapies (BCRT), Charité Universitätsmedizin Berlin)
  https://www.bihealth.org/de/forschung/arbeitsgruppe/ag-anker-gewebehomoeostase-und-kachexie
  AG Gewebehomöostase und Kachexie
• Prof. Dr. Carmen Scheibenbogen
  https://immunologie.charite.de/forschung/ag_scheibenbogen/
  AG Klinische Immunologie und Immunmonitoring
• PD Dr. Tobias Trippel (Charité Campus Virchow-Klinikum - Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Kardiologie)

Boschmann M, Klug L, Sandek A, von Haehling S, Edelmann F, Düngen HD, Springer J, Anker SD, Doehner W, Jauert N. Glucose-induced metabolic response of skeletal muscle in heart failure with reduced ejection fraction vs. heart failure with preserved ejection fraction. In preparation 

Scherbakov N, Sandek A, Valentova M, Mayer A, von Haehling S, Jankowska E, Anker SD, Doehner W. Iron Deficiency and Reduced Muscle Strength in Patients with Acute and Chronic Ischemic Stroke. J Clin Med. 2022;11:595.

Doehner W, Scherbakov N, Schellenberg T, Jankowska EA, Scheitz JF, von Haehling S, Joebges M. Iron deficiency is related to low functional outcome in patients at early rehabilitation after acute stroke. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2022;13:1036-1044.

Haffke M, Freitag H, Rudolf G, Seifert M, Doehner W, Scherbakov N, Hanitsch L, Wittke K, Bauer S, Konietschke F, Paul F, Bellmann-Strobl J, Kedor C, Scheibenbogen C, Sotzny F. Endothelial dysfunction and altered endothelial biomarkers in patients with post-COVID-19 syndrome and chronic fatigue syndrome (ME/CFS). J Transl Med. 2022;20:138.

Scheibenbogen C, Sotzny F, Hartwig J, Bauer S, Freitag H, Wittke K, Doehner W, Scherbakov N, Loebel M, Grabowski P. Tolerability and Efficacy of s.c. IgG Self-Treatment in ME/CFS Patients with IgG/IgG Subclass Deficiency: A Proof-of-Concept Study. J Clin Med. 2021;10:2420

Jäkel B, Kedor C, Grabowski P, Wittke K, Thiel S, Scherbakov N, Doehner W, Scheibenbogen C, Freitag H. Hand grip strength and fatigability: correlation with clinical parameters and diagnostic suitability in ME/CFS. J Transl Med. 2021;19:159.

Scherbakov N, Barkhudaryan A, Ebner N, von Haehling S, Anker SD, Joebges M, Doehner W. Early rehabilitation after stroke: relationship between the heart rate variability and functional outcome. ESC Heart Fail. 2020;7:2983-2991

Scherbakov N, Szklarski M, Hartwig J, Sotzny F, Lorenz S, Meyer A, Grabowski P, Doehner W, Scheibenbogen C. Peripheral endothelial dysfunction in myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome. ESC Heart Fail. 2020;7:1064-1071.

Scherbakov N, Pietrock C, Sandek A, Ebner N, Valentova M, Springer J, Schefold JC, von Haehling S, Anker SD, Norman K, Haeusler KG, Doehner W. Body weight changes and incidence of cachexia after stroke. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2019;10:611-620.

Herm J, Haeusler KG, Kunze C, Krüll M, Brechtel L, Lock J, Heuschmann PU, Haverkamp W, Heekeren H, Liman T, Endres M, Fiebach JB, Jungehulsing GJ. MRI Brain Changes After Marathon Running: Results of the Berlin Beat of Running Study. Int J Sports Med. 2019;40:856-862.

Schwarz V, Düsing P, Liman T, Werner C, Herm J, Bachelier K, Krüll M, Brechtel L, Jungehulsing GJ, Haverkamp W, Böhm M, Endres M, Haeusler KG, Laufs U. Marathon running increases circulating endothelial- and thrombocyte-derived microparticles. Eur J Prev Cardiol. 2018;25:317-324.

Herm J, Töpper A, Wutzler A, Kunze C, Krüll M, Brechtel L, Lock J, Fiebach JB, Heuschmann PU, Haverkamp W, Endres M, Jungehulsing GJ, Haeusler KG. Frequency of exercise-induced ST-T-segment deviations and cardiac arrhythmias in recreational endurance athletes during a marathon race: results of the prospective observational Berlin Beat of Running study. BMJ Open. 2017;7:e015798.

Scherbakov N, Sandek A, Ebner N, Valentova M, Nave AH, Jankowska EA, Schefold JC, von Haehling S, Anker SD, Fietze I, Fiebach JB, Haeusler KG, Doehner W. Sleep-Disordered Breathing in Acute Ischemic Stroke: A Mechanistic Link to Peripheral Endothelial Dysfunction. J Am Heart Assoc. 2017;6:e006010

Scherbakov N, Knops M, Ebner N, Valentova M, Sandek A, Grittner U, Dahinden P, Hettwer S, Schefold JC, von Haehling S, Anker SD, Joebges M, Doehner W. Evaluation of C-terminal Agrin Fragment as a marker of muscle wasting in patients after acute stroke during early rehabilitation. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2016;7:60-7

Scherbakov N, Bauer M, Sandek A, Szabó T, Töpper A, Jankowska EA, Springer J, von Haehling S, Anker SD, Lainscak M, Engeli S, Düngen HD, Doehner W. Insulin resistance in heart failure: differences between patients with reduced and preserved left ventricular ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2015;17:1015-21.

Das Ketteler Labor untersucht das Wachstum und die Signaltransduktion von gesunden und entarteten Zellen. Ein Hauptziel ist es, neue therapeutische Ansätze zu entwickeln, welche den Prozess der Autophagie angreifen. Wir benutzen Systembiologie und Chemische Biologie, um zentrale Mechanismen der Autophagie in der Krebsentstehung zu entdecken.

Ein Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf der Protease ATG4B, welche eine zentrale Rolle in der Bildung des Autophagosoms hat. Wir haben mehrere ATG4 Knockout Zelllinien etabliert, um post-translationale Mechanismen der ATG4 Regulation zu erforschen. Dabei haben wir eine neuartige post-translationale Regulation entdeckt, die ATG8-ylierung. In unserer momentanen Forschung versuchen wir, die molekularen Mechanismen der ATG8-ylierung im Detail zu verstehen und die Relevanz dieser Modifizierung bei zellulären Prozessen zu begreifen. Darüber hinaus setzen wir unsere translationale Forschung fort, um hochselektive Inhibitoren für ATG4B und die Autophagie zu entwickeln und Methoden für CRISPR-basiertes Screening zu entwickeln.

• Zellbiologie
• Drug Discovery
• Autophagie
• Genomic Screening
• Signaltransduktion

• Prof. Dr. Robin Ketteler. Professur für Biochemie
• Dr. Fabian Gerth

• BBSRC LiDo Doctoral Training Programme, PhD studentship, 07/21-06/24. Gefördert durch BBSRC/UKRI (United Kingdom) Projektbeteiligte: Prof. Dr. Robin Ketteler, Prof. Dr. David Selwood (University College London)
• Autophagy Enhancement for Parkinsons Disease, 10/22-12/23. Gefördert durch Parkinson UK (United Kingdom) Projektbeteiligte: Dr. Janos Kriston-Vizi (University College London), Prof. Dr. Robin Ketteler (Medical School Berlin)

• Prof. David Selwood (University College London)
• Prof. Manju Kurian (University College London) • Prof. Rob DeBruin (University College London)
• Prof. Stephanie Kermorgant (Queen Mary University London)
• AstraZeneca (UK/Sweden)
• Benevolent AI (UK)

A. Papandreou, N. Singh, L. Gianfrancesco, D. Budinger, K. Barwick, A. Agrotis, C. Luft, Y. Shao, A.S. Lenaerts, A. Gregory, S.Y. Jeong, P. Hogarth, S. Hayflick, S. Barral, J. Kriston-Vizi, P. Gissen, M.A. Kurian, R. Ketteler. Cardiac Glycosides Restore Autophagy Flux in an iPSC-Derived Neuronal Model of WDR45 Deficiency. BioRxiv, (2023), doi:10.1101/2023.09.13.556416. Elife, pending review.

A. Papandreou, C. Luft, S. Barral, J. Kriston-Vizi, M. Kurian, R. Ketteler. Automamted High-Content Imaging in iPSC-derived Neuronal Progenitor Cells. SLAS Discovery, (2023), 28:42-51. doi:org/10.1016/j.slasd.2022.12.002

E. Tsefou, A.S. Walker, E.H. Clark, A.R. Hicks, C. Luft, K. Takeda, T. Watanabe, B. Ramazio, J.M. Staddon, T. Briston, R. Ketteler. Investigation of USP30 inhibition to enhance Parkin-mediated mitophagy: tools and approaches. BioRxiv, doi:org/10.1101/2021.02.02.429344. Biochem J, (2021), 478:4099-4118. doi: 10.1042/BCJ20210508.

R. Ketteler, and Sharon Tooze. ATG4B – more than a protease? Trends in Cell Biology, (2021), 31:515-516. doi:10.1016/j.tcb.2021.04.003.

A. Agrotis, L. von Chamier, H. Oliver, T. Singh and R. Ketteler. Human ATG4 autophagy proteases reverse ubiquitin-like attachment of LC3/GABARAP to other cellular proteins. J Biol Chem, (2019), 294:12610-21. Doi:10.1074/jbc.AC119.009977.

A. Agrotis, R. Ketteler. On ATG4B as Drug Target for Treatment of Solid Tumours – the Knowns and the Unknowns. Cells (2019), 24:53. Doi:10.3390/cells9010053.

A. Agrotis, N. Pengo, J.J. Burden, R. Ketteler. Redundancy of human ATG4 Protease Isoforms in Autophagy and LC3/GABARAP Processing Revealed in Cells. Autophagy (2019), 15:976-997. Doi:10.1080/15548627.2019.1569925.

N. Malod-Dognin, J. Petschnigg, S.F. Ludwien Windels, J. Povh, R. Ketteler, and N. Przulj. Tissue-specific integrated cells reveal cancer-specific and pan-cancer oncogenes. Nature Commun (2019), 10:805.

D. Frampton, G. Marino, L. Butcher, G. Pollara, J. Kriston-Vizi, R. Austin, H. Schwenzer, K. Ferreira de Castro, B. Chain, R. Ketteler, M. Stratton, E. Murchison, R.A. Weiss, S. Beck, and A. Fassati. Molecular signatures of regression of the canine transmissible venereal tumor. Cancer Cell (2018), 33:620-633.

M. Pathania, N. De Jay, N. Maestro, A. S. Harutyunyan, J. Nitarska, P. Pahlavan, S. Henderson, L. G. Mikael, A. Richard-Londt, Y. Zhang, J. R. Costa, S. Hebert, S. Khazaei, N. Samir Ibrahim, J. Herrero, A. Riccio, S. Albrecht, R. Ketteler, S. Brandner, C. L. Kleinman, N. Jabado, and P. Salomoni. H3.3K27Mcooperates with p53 loss and PDGFRA gain in mouse embryonic neural progenitor cells to induce invasive high-grade gliomas. Cancer Cell (2017), 32:685-700.

N. Pengo, A. Agrotis, K. Prak, and R. Ketteler. ULK1 Inhibits LC3 Processing by Phosphorylation and Inactivation of Autophagy Protease ATG4B. Nature Commun (2017), 8:294.

E. Shanks, R. Ketteler, and D. Ebner. Academic Drug Discovery within the United Kingdom: a Reassessment. Nature Rev Drug Discov (2015), 14:510.

Z. Yao, J. Petschnigg, R. Ketteler, and I. Stagljar. Application Guide for OMICs Approaches to Cell Signaling. Nature Chem Biol (2015), 11:387-397.

Unsere Forschungsprogramme befassen sich mit der Identifizierung von Risikofaktoren (Primärprävention), der Früherkennung (Screening) und Ansätzen zur Verhinderung des Krankheitsverlaufs von verschiedenen Krankheiten. Unser Ziel ist es eine etablierte Position auf dem Gebiet der epidemiologischen Studien sowie der Ernährung und des Stoffwechsels, der Biostatistik und der Anwendung von Biomarkern einzunehmen. Um dieses Ziel zu erreichen, konzentrieren sich die Hauptaktivitäten der Forschungsprogramme auf:

• die Integration von Laborforschung, Epidemiologie und klinischen Studien
• Zusammenstellung und Erweiterung von Sammlungen biologischer Proben und Datenbanken
• die Integration von Genom-, Proteom- und Biomarkerforschung in epidemiologische und klinische Studien zu Ursachen und Prävention von klinischen Studien über die Ursachen und die Prävention von Krebs
• Studien zur Ermittlung von Kausalzusammenhängen, z. B. zwischen Lebensstil, Stoffwechsel und Krebs
• Aufklärungsmaßnahmen
• Forschung und Qualitätskontrolle im Zusammenhang mit Früherkennungsuntersuchungen und Früherkennungsprogrammen
• Entwicklung und Validierung von Modellen zur Risikostratifizierung
• Forschung auf dem Gebiet der Biostatistik und der methodischen Beratung

Die moderne Medizin braucht außerdem die Hilfe von quantitativen Methoden der medizinischen Informatik und angewandten Mathematik, um Messdaten und beobachtete Sachverhalte zu objektivieren. Diese Methoden sind ein wesentlicher Bestandteil der medizinischen Forschung und Praxis in allen Bereichen der Medizin.

Ein weiteres Hauptziel unserer Arbeit ist es daher eine verbesserte klinische Diagnostik auf der Basis einer modellbasierten nichtlinear-dynamischen Daten Analyse von nicht-invasiv gemessenen Biosignalen. Mittels moderner nichtlinearer Methoden der "Computational Cardiology" von synchron aufgezeichneten Elektrokardiogrammen, Elektroenzephalogrammen, Blutdruck-, Atmungs- oder Blutgassättigungsprozessen etc. wird das Verständnis der neurokardiorepiratorischen Regulation vertieft und Antworten auf klinisch relevante Fragen gefunden. Unsere grundlegenden Konzepte zur Lösung spezifischer Probleme der mathematischen Datenwissenschaft basieren auf:

• Algorithmen: Methoden der linearen und nichtlinearen Datenanalyse und datengesteuerten Modellierung
• Big Data: die Verwaltung großer biologischer Daten und Messdaten für die Forschung
• Klassifizierung: Maschinelles Lernen und Statistik.

• Statistische Analyse und Visualisierung von RNA-Seq-Daten auf Hochleistungscomputern
• Erkennung von genetischen Risikofaktoren bei der familiären Häufung von Krebserkrankungen
• Entwicklung und Anwendung neuer Methoden der Sequenzierung der nächsten Generation (NGS)
• Datenanalyse von kardiovaskulären Signalen und Modellierung der kardiovaskulären Regulation
• Nichtlineare Zeitreihenanalyse und -vorhersage, z. B. kurzfristige Vorhersage von kardialen Ereignissen
• Ansätze des maschinellen Lernens zur Klassifizierung und Risikostratifizierung
• Genom- und andere Omics-weite Assoziationsanalysen (einschließlich Mendelscher Randomisierung)
• Bilderkennung/Klassifizierung mittels Deep Learning
• Mitochondriale Kopienzahl- und Heteroplasmikanalysen Des weiteren: die Forschung der AG Biostatistik und Epidemiologie soll praxisrelevante Lösungen für die klinische Versorgung und die klinische Forschung entwickeln. In engem Kontakt mit klinischen, universitären und industriellen Partnern sollen die folgenden Forschungsschwerpunkte gesetzt werden:
• Innovatives perioperatives Patientenmonitoring mit Bio-, Körper- und Vitalsensornetzwerken
• EHealth (inkl. Telemedizin, Verarbeitung und Auswertung von Versorgungsdaten, z.B. aus Krankenhausinformationssystemen)
• Schlafforschung
• Gender-Medizintechnik
• Nichtlineare Zeitreihenanalyse, Vorhersage und Prävention
• Modellierung des komplexen Systems Mensch: Netzwerkphysiologie
• Gesundheitsökonomie

• Prof. Dr. Felix Grassmann (HMU)
• Prof. Dr. Hauke Thomsen (MSB)
• Prof. Dr. Niels Wessel (MSB)

• MGUS (Förderperiode: 2022-2023) Gefördert durch Krebshilfe Projektbeteiligte: Prof. Dr. Thomsen, Prof. Hemminki, Dr. Asta Försti, Dr. Federico Canzian
• 2018-2023 DFG grant „Fetal Distress“, Prof. Dr. Wessel
• 2018-2023 BMBF grant „inZHerz“, Prof. Dr. Wessel

• Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) Heidelberg
• ProtaGene CGT GmbH Heidelberg • Nako – Nationale Kohorte, Heidelberg, Berlin
• Charité Berlin (Schlafmedizin, Kardiologie, Pneumologie, Intensivmedizin),
• Max-Delbrück-Center Berlin, • PIK Potsdam,
• University of Leipzig, Germany.
• Technical University Dresden, Germany
• Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen
• Universität von Adelaide, Australien;
• University of Cork, Ireland.
• Biotronik,
• CNSystems Medizintechnik GmbH,
• SectorCon GmbH,
• ID Berlin GmbH
• Karolinksa Institute, Schweden
• Lund University, Malmö

Grassmann, Felix: https://orcid.org/0000-0003-1390-7528

Thomsen, Hauke: https://orcid.org/0000-0001-5951-3116

Wessel, Niels: https://orcid.org/0000-0003-0922-9971

Kardiovaskuläre Erkrankungen sind weltweit die führende Todesursache, wobei insbesondere altersbedingte vaskuläre Veränderungen in den Forschungsfokus rücken. Gefäßveränderungen stehen häufig im Kontext mit „Inflammaging“, dass begrifflich Mechanismen der Alterung („Aging“) und der Inflammation zusammenfasst und dessen Ursache in einer zunehmenden Anzahl zellulärer Schadensmuster („Damage Associated Molecular Patterns“, DAMP) zu finden ist. Dies resultiert in einer anhaltenden Aktivierung immunologischer Mechanismen („low-grade“ Inflammation), in deren Folge u.a. vaskuläre Zellen ihren Phänotyp in einen seneszenten/osteoblastären Typ verändern können. Ein klinisches Korrelat ist die mediale vaskuläre Kalzifizierung.

Chronische Nierenerkrankungen sind gekennzeichnet durch ein urämisches Syndrom mit der Retention proinflammatorischer urämischer Toxine. Urämietoxine sind selbst DAMP und induzieren zelluläre Schädigungen mit andauernder „low-grade“ Inflammation. Evolutionär konservierte Mechanismen der Mustererkennung des angeborenen Immunsystems spielen in diesen Vorgängen eine zentrale Rolle. Ziel der Projekte ist es, in diesen proinflammatorischen, pathophysiologischen Prozessen therapeutische Targets und Therapieoptionen zu identifizieren, mit deren Hilfe die vaskuläre Inflammation im Rahmen des multifaktoriellen und damit unspezifischen urämischen Syndroms behandelt werden kann. Des Weiteren soll die multifaktorielle Pathogenese der Phänotypveränderung vaskulärer Zellen untersucht werden, um weitere spezifische therapeutische Targets identifizieren zu können, um das kardiovaskuläre Risiko von Patienten zu senken.

• Untersuchung der molekularen Grundlagen im Rahmen von sekundären Alterungsprozessen mit Schwerpunkt auf vaskulären Pathologien, insbesondere Biomarker zur Differenzierung inflammatorischer Muster und sich daraus ergebender Therapieoptionen
• Untersuchung der vaskulären Inflammation, insbesondere die zelluläre Interaktion unterschiedlicher involvierter Zelltypen, die Analyse involvierter inflammatorischer Pathophysiologien, wie Schadensmuster, Aktivierung des angeborenen Immunsystems und „low-grade“ Inflammation, sowie Identifikation therapeutischer Optionen
• Verifikation Biomarker-bezogener Inflammationsmuster sekundärer Alterungsprozesse und Assoziation mit kardiovaskulärer Mortalität und Morbidität in klinischen Studien

• Prof. Dr. Mirjam Tölle-Schuchardt Professur für Biochemie
• Dr. Jaqueline Herrmann Post-Doktorandin (Charité-Universitätsmedizin Berlin)
• Manasa Reddy Gummi naturwissenschaftliche Doktorandin (Charité-Universitätsmedizin Berlin)
• Anna Greco naturwissenschaftliche Doktorandin (Charité-Universitätsmedizin Berlin)
• Li Daidi medizinische Doktorandin (Charité-Universitätsmedizin Berlin)
• Katharina Kuschfeldt Technische Angestellte (Charité-Universitätsmedizin Berlin)

• Chronisch-urämisches „Inflammaging“ (Förderperiode: 2023-2026) Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft
  Projektbeteiligte: Prof. Dr. Mirjam Tölle-Schuchardt, MSB (Leitung) PD Dr. Markus Tölle (Leitung)

• „Inflammaging“ und akutes Nierenversagen (Förderperiode: 2023-2025) Gefördert durch die Jackstädt Stiftung
  Projektbeteiligte: Prof. Dr. Mirjam Tölle-Schuchardt, MSB (Leitung) PD Dr. Natalie Ebert, Charité-Universitätsmedizin Berlin (Leitung)

• Urämie-Toxin Phänotyp (Förderperiode: 2022-2026) Gefördert durch Baxter Healthcare SA
  Projektbeteiligte: Prof. Dr. Mirjam Tölle-Schuchardt, MSB (Leitung) PD Dr. Markus Tölle, Charité-Universitätsmedizin Berlin (Leitung)

• Mineralstress (Förderperiode: 2022-2024) Gefördert durch die Hans und Gertie Fischer Stiftung
  Projektbeteiligte: Prof. Dr. Mirjam Tölle-Schuchardt, MSB (Leitung) Prof. Dr. Jakob Völkl (Leitung)

• Isoliert-perfundierte Arterie (Förderperiode: 2022-2023) Gefördert durch die Sonnenfeld Stiftung
  Projektbeteiligte: Prof. Dr. Mirjam Tölle-Schuchardt, MSB (Leitung) Manasa Reddy Gummi

• PD Dr. Markus Tölle (Charité-Universitätsmedizin Berlin)
• Prof. Prof. h.c. Dr. Markus van der Giet (Charité-Universitätsmedizin Berlin)
• Prof. Dr. Elke Schäffner (Charité-Universitätsmedizin Berlin)
• Prof. Dr. Kerstin Amann (Universität Erlangen)
• Prof. Dr. Jakob Völkl (Universität Linz, Österreich)

*geteilte Erst-/Letztautorenschaft

Zhou, J.*, Gummi, MR.*, Greco, A., Babic, M., Herrmann, J., Kandil, F., van der Giet, M., Tölle, M.*,Schuchardt, M*. Biomechanical properties of the aortic wall: changes during vascular calcification. Biomedicines, 2023, 11, DOI 10.3390/biomedicines11010211

Tölle, M.*, Henkel, C.*, Herrmann, J., Daniel, C., Babic, M., Xia, M., Schulz, AM., Amann, K., van der Giet, M., Schuchardt, M. Uremic mouse model to study vascular calcification and „inflamm-aging”. J Mol Med (Berl), 2022, 100, 1321-1330, DOI 10.1007/s00109-022-02234-y

Greco, A., Herrmann, J., Babic, M., Gummi, MR., van der Giet, M., Tölle, M., Schuchardt, M. Molecular imaging and quantification of smooth muscle cell and aortic tissue calcification in vitro and ex vivo with a fluorescent hydroxyapatite-specific probe. Biomedicines, 2022, 10, DOI 10.3390/biomedicines10092271

Schuchardt, M., Herrmann, J., Henkel, C., Babic, M., van der Giet, M., Tölle, M. Long-term treatment of azathioprine in rats induces vessel calcification. Biomedicines, 2021, 3, 327, DOI10.3390/biomedicines9030327

Herrmann, J., Xia, M., Gummi, MR., Greco, A., Schacke, A., van der Giet, M., Tölle, M., Schuchardt, M. Stressor-induced “inflammaging” of vascular smooth muscle cells via Nlrp3-mediated pro-inflammatory auto-loop”, Front Cardiovasc Med, 2021, 8, 752305, DOI 10.3389/fcvm.2021.752305

Luong, TTD., Tuffaha, R., Schuchardt, M., Moser, B., Schelski, N, Boehme, B., Gollmann-Tepekoylu, C., Schramm, C., Holfeld, J., Pieske, B., Gulbins, E., Tölle, M., van der Giet, M., Lang, F., Eckardt, KU., Völkl, J., Alesutan, I. Acid sphingomyelinase promotes SGK-1-dependent vascular calcification. Clin Sci (Lond), 2021, 135, 515-10

Schuchardt, M., Siegel, NV., Babic, M., Reshetnik, A., Lützenberg, R., Zidek, W., van der Giet, M., Tölle, M. A novel long-term ex vivo model for studying vascular calcification pathogenesis: the rat isolated-perfused aorta. J Vasc Res, 2020, 57, 46-52, DOI 10.1159/000503785

Herrmann, J.*, Babic, M.*, Tölle, M., Eckardt, KU., van der Giet, M., Schuchardt, M. A novel protocol for detection of senescence and calcification markers by fluorescence microscopy. Int J Mol Sci, 2020, 10, 3475, DOI 10.3390/ijms21103475

Tölle, M.*, Freitag, H.*, Antelmann, M., Hartwig, J., Schuchardt, M., van der Giet, M., Eckardt, KU, Grabowski, P., Scheibenbogen, C. Myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome: efficacy of repeat immunoadsorption. J Clin Med, 2020, 9, DOI 10.3390/jcm9082443

Schuchardt, M.*, Prüfer, N.*, Tu, Y., Herrmann, J., Hu, XP., Chebli, S., Dahlke, K., Zidek, W., van der Giet, M., Tölle, M. Dysfunctional high-density lipoprotein activates toll-like receptors via serum amyloid A in vascular smooth muscle cells. Sci Rep, 2019, 9, 3421, DOI 10.1038/s41598-019-39846-3

Douros, A.*, Tölle, M.*, Ebert, N., Gaedeke, J., Huscher, D., Kreutz, R., Kuhlmann, MK., Martus, P., Mielke, N., Schneider, A., Schuchardt, M., van der Giet, M., Schaeffner, E. Control of blood pressure and risk of mortality in a cohort of older adults: the Berlin Initiative Study. Eur Heart J., 2019, 25, 2021-2028, DOI 10.1093/eurheartj/ehz071+

Golic, M., Stojanovska, V., Bendix, I., Wehner, A., Herse, F., Haase, N., Kraker, K., Fischer, C., Alenina, N., Bader, M., Schutte, T., Schuchardt, M., van der Giet, M., Henrich, W., Müller, DN., Felderhoff-Muser, U., Scherjon, S., Plosch, T., Dechend, R. Diabetes mellitus in precnancy leads to growth restriction and epigenetic modification of the Srebf2 gene in rat fetuses. Hypertension, 2018, 71, 911-920, DOI 10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.10782

Tölle, M.*, Klöckl, L.*, Wiedon, A., Zidek, W., van der Giet, M., Schuchardt, M. Regulation of endothelial nitric oxide synthase activation in endothelial cells by S1P1 and S1P3. Biochem Biophys Res Commun, 2016, 476, 627-634, DOI 10.1016/j.bbrc.2016.06.009

Prüfer, J.*, Schuchardt, M.*, Tölle, M., Prüfer, N., Höhne, M., Zidek, W., van der Giet, M. Harmful effects of the azathioprine metabolite 6-mercaptopurine in vascular cells: induction of calcification. PLoS One, 2014, 9, e101709, DOI 10.1371/journal.pone.0101709

Schuchardt, M., Tölle, M., Prüfer, J., Prüfer, N., Huang, T., Jankowski, V., Jankowski, J., Zidek W., van der Giet, M. Uridine adenosine tetraphosphate activation of the purinergic receptor P2Y enhances in vitro vascular calcification. Kidney Int, 2012, 81, 256-265, DOI 10.1038/ki.2011.326

Tölle, M.*, Huang, T.*, Schuchardt, M., Jankowski, V., Prüfer, N., Jankowski, J., Tietge, UJ., Zidek, W., van der Giet, M. High-density lipoprotein loses ist anti-inflammatory capacity by accumulation of pro-inflammatory serum-amyloid A. Cardiovasc Res, 2012, 94, 154-162, DOI 10.1093/cvr/cvs089

Schäffner, ES., Ebert, N., Delanaye, P., Frei, U., Gaedeke, J., Jakob, O., Kuhlmann, MK., Schuchardt, M., Tölle, M., Ziebig, R., van der Giet, M., Martus, P. Two novel equations to estimate kidney function in persons aged 70 years or older. Ann Intern Med, 2012, 157, 471-481, DOI 10.7326/0003-4819-157-7-201210020-00003

Schuchardt, M., Prüfer, J., Prüfer, N., Wiedon, A., Huang, T., Chebli, M., Jankowski, V., Jankowski, J., Schäfer-Korting, M., Zidek, W., van der Giet, M. The endothelium-derived contracting factor uridine adenosine tetraphosphate induces P2Y(2)-mediated pro-inflammatory signaling by monocyte chemoattractant protein-1 formation. J Mol Med (Berl), 2011, 89, 799-810, DOI 10.1007/s00109-011-0750-6

Tölle, M., Pawlak, A., Schuchardt, M., Kawamura, A., Tiege, UJ., Lorkowski, S., Keul, P., Assmann, G., Chun, J., Levkau, B., van der Giet, M., Nofer, JR. HDL-associated lysophospholipids inhibit NAD(P)-H oxidase-dependent monocyte chemoattractant protein-1. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2008, 28, 1542-1548, DOI 10.1161/ATVBAHA.107.161042

Tölle, M., Jankowski, V., Schuchardt, M., Wiedon, A., Huang, T., Hub, F., Kowalska, J., Jemielity, J., Guranowski, A., Loddenkemper, C., Zidek, W., Jankowski, J., van der Giet, M. Adenosine-5´-tetraphosphate is a highly potent purinergic endothelium-derived vasoconstrictor. Circ Res, 2008, 103, 1100-1108, DOI 10.1161/CIRCRESAHA.108.177865

Der Fokus unserer Forschung ist der Einfluss der heterogenen Expression von Genen auf die Pathogenese verschiedener Herzerkrankungen, insbesondere eine heterogene Expression in einzelnen benachbarten Kardiomyozyten.

Heterozygote Patienten mit Hypertropher Kardiomyopathie besitzen ein gesundes (WT) und ein erkranktes (MUT) Allel des jeweils betroffenen Gens. Wir konnten zeigen, dass die Expression dieser Allele in sogenannten „Bursts“ erfolgt. Das bedeutet, dass bei Aktivierung des Gens beide Allele unabhängig voneinander zufällig abgelesen werden. Dadurch entsteht in jeder Zelle ein unterschiedliches Verhältnis von mutierter zu WT-mRNA (allelische Imbalance von Zelle zu Zelle). Da die mutierte mRNA für ein Protein mit veränderten biomechanischen Eigenschaften führt, könnte diese allelische Imbalance zwischen den Kardiomyozyten auch für die hohe Variabilität in der Kraftentwicklung verantwortlich sein, die wir in Kardiomyozyten von HCM-Patienten nachweisen konnten (kontraktile Imbalance).

Ein besonderer Fokus unserer Arbeitsgruppe liegt auf der Untersuchung der molekularen Grundlage der „kontraktilen Imbalance“. Dazu analysieren wir die allelspezifische Expression in einzelnen Kardiomyozyten aus Gewebeschnitten von HCM-Patient:innen und herzgesunden Kontrollen und in humanen induzierten pluripotenten Stammzellen. Wir konnten zeigen, dass einzelne Kardiomyozyten stark unterschiedliche Anteile an mutierter zu Wildtyp-mRNA exprimieren. Darüber hinaus visualisieren wir aktive Transkriptionstellen in einzelnen Zellkernen, um zu überprüfen, ob eine stochastische und unabhängige Expression der Allele der ungleichen allelischen Expression von Zellen zu Zelle zugrunde liegt.

Darüber hinaus untersuchen wir die unterschiedliche Expression von mutiertem und gesundem Allel auch in anderen Herzerkrankungen und deren Einfluss während des Alterns. In einem Projekt zu Kardiomyopathie aufgrund von Mutationen im Phospholambangen (PLN) untersuchen wir einen möglichen Einfluss des Anteils an mutierter RNA auf den Schweregrad der Erkrankung und auf zelluläre Veränderungen. In einem weiteren Projekt untersuchen wir in einem Mausmodell, welchen Einfluss Altern und Adipositas auf unterschiedliche Organsysteme hat. Unsere Arbeitsgruppe untersucht dabei den Einfluss auf Kardiomyozyten.

• Unterschiedliches Expressionsverhältnis von mutiertem zu Wildtyp-Allel in einzelnen Kardiomyozyten als Pathomechanismus der Hypertrophen Kardiomyopathie
• Analyse der burst-like Transkription von Kardiomyopathie-assoziierten Genen
• Molekulare Grundlagen der allelischen Imbalance auf Gewebeebene in heterozygoten HCM-Patient:innen
• Analyse der allelischen Imbalance in PLN R14del-Patienten
• Einfluss von Adipositas und Altern auf Heterogenität zwischen Kardiomyozyten

• Prof. Dr. Judith Montag, Professur für Physiologie
• Mariane Fraguas-Eggenschwiler (Medizinische Hochschule Hannover)
• Karina Schlosser (Medizinische Hochschule Hannover)
• Philemon Libertus (cand. med., Medizinische Hochschule Hannover)
• Felix Böttcher (cand. med., Medizinische Hochschule Hannover)

• Transkription sarkomerischer Gene in Bursts als Pathogenesefaktor der Hypertrophen Kardiomyopathie (MO 2238/2-2) (Förderperiode: 2022-2025);
  Gefördert durch DFG;
  Projektbeteiligte: Prof. Dr. Judith Montag, Institution: Medical School Berlin (Leitung), Dr. Kathrin Kowalski, Medizinische Hochschule Hannover (wissenschaftliche Mitarbeiterin), Mariane Fraguas-Eggenschwiler, Medizinische Hochschule Hannover (wissenschaftliche Mitarbeiterin), Karina Schlosser, Medizinische Hochschule Hannover (technische Mitarbeiterin)
• Veränderte Kernmorphologie in Hypertropher Kardiomyopathie;
  Projektbeteiligte: Prof. Dr. Judith Montag, Institution: Medical School Berlin (Leitung), Philemon Libertus (cand. med.), Medizinische Hochschule Hannover (Doktorand), Dr. Kathrin Kowalski, Medizinische Hochschule Hannover (wissenschaftliche Mitarbeiterin)
• Allelic imbalance in PLN-R14del-induced cardiomyopathy as pathogenic factor (Förderperiode: 2023-2025);
  Gefördert durch PLN Foundation;
  Projektbeteiligte: Prof. Dr. Judith Montag, Institution: Medical School Berlin (Leitung)
• Analyse der Multimorbidität in unterschiedlichen Organen durch Altern und Adipositas;
  Projektbeteiligte: PD Dr. Julia Schipke, Medizinische Hochschule Hannover (Leitung), Prof. Dr. Judith Montag, Institution: Medical School Berlin (Ko-Leitung), Prof. Dr. Claudia Neunaber, Medizinische Hochschule Hannover (Ko-Leitung), PD Dr. Ortwin Naujok, Medizinische Hochschule Hannover (Ko-Leitung), Franziska Herbig, Medizinische Hochschule Hannover (Bachelorstudentin)   

• Lucie Carrier (UKE, Hamburg)
• Magdalena Harakalova (UMC Utrecht, NL)
• Theresia Kraft (Medizinische Hochschule Hannover)
• Renee Maas (PLN Foundation, Utrecht, NL)
• Ortwin Naujok (Medizinische Hochschule Hannover)
• Claudia Neunaber (Medizinische Hochschule Hannover)
• Björn Petersen (Egenesis, USA)
• Julia Schipke (Medizinische Hochschule Hannover)
• Frank van Steenbeck (UMC Utrecht, NL)
• Eric Villard (INSERM, Paris, F)
• Robert Zweigerdt (Medizinische Hochschule Hannover)

Osten F, Weber N, Wendland M, Holler T, Piep B, Kröhn S, Teske J, Bodenschatz AK, Devadas SB, Menge KS, Chatterjee S, Schwanke K, Kosanke M, Montag J, Thum T, Zweigerdt R, Kraft T, Iorga B, Meissner JD (2023). Myosin expression and contractile function are altered by replating stem cell-derived cardiomyocytes. J Gen Physiol, 155(11):e202313377, doi: 10.1085/jgp.202313377.

Burkart V, Kowalski K, Disch A, Hilfiker-Kleiner D, Lal S, Dos Remedios C, Perrot A, Zeug A, Ponimaskin E, Kosanke M, Dittrich-Breiholz O, Kraft T, Montag J (2023). Nonsense mediated decay factor UPF3B is associated with cMyBP-C haploinsufficiency in hypertrophic cardiomyopathy patients. J Mol Cell Cardiol. 185:26-37, doi: 10.1016/j.yjmcc.2023.09.008.

Burkart V, Kowalski K, Aldag-Niebling D, Beck J, Frick DA, Holler T, Radocaj A, Piep B, Zeug A, Hilfiker-Kleiner D, dos Remedios CG, van der Velden J, Montag J*, Kraft T* (2022). Transcriptional bursts and heterogeneity among cardiomyocytes in hypertrophic cardiomyopathy. Frontiers in Cardiovascular Medicine. Epub doi.org/10.3389/fcvm.2022.987889

Kraft T, Montag J. (2021). Einzelzell-Transkriptionsanalysen und Heterogenität von Kardiomyozyten. Deutsche Medizinische Wochenschrift.

Montag J, Kraft T. (2020). Stochastic allelic expression as trigger for contractile imbalance in hypertrophic cardiomyopathy. Biophysical Reviews, 12(4):1055-1064, doi: 10.1007/s12551-020-00719-z. Review

Rose J, Kraft T, Brenner B, Montag J (2020). Hypertrophic cardiomyopathy MYH7-mutation R723G alters mRNA secondary structure. Physiol Genomics, 52(1):15-19, doi: 10.1152/physiolgenomics.00100.2019.

Kraft T, Montag J (2019). Altered force generation and cell-to-cell contractile imbalance in hypertrophic cardiomyopathy. Pflügers Arch, 471(5):719-733, doi: 10.1007/s00424-019-02260-9; Review

Gerlach M, Kraft T, Brenner B, Petersen B, Niemann H, Montag J (2018). Efficient Knock-in of a Point Mutation in Porcine Fibroblasts Using the CRISPR/Cas9-GMNN Fusion Gene. Genes (Basel), 13;9(6), doi: 10.3390/genes9060296.

Montag J, Kowalski K, Makul M, Ernstberger P, Radocaj A, Beck J, Becker E, Tripathi S, Keyser B, Mühlfeld C, Wissel K, Pich A, van der Velden J, dos Remedios CG, Perrot A, Francino A, Navarro-López F, Brenner B, Kraft T (2018). Burst-like transcription of mutant and wildtype MYH7-alleles as possible origin of cell-to-cell contractile imbalance in hypertrophic cardiomyopathy. Front Physiol: 9:359, doi: 10.3389/fphys.2018.00359.

Montag J, Petersen B, Lucas-Hahn A, Becker E, Harries D, Niemeier H, Brenner B, Kraft T (2018). Successful knock-in of Hypertrophic Cardiomyopathy-mutation R723G into the MYH7 gene mimics HCM pathology in pigs. Sci Rep, 8(1):4786, doi: 10.1038/s41598-018-22936-z.

Montag J, Syring M, Rose J, Weber AL, Ernstberger P, Mayer AK, Becker E, Keyser B, Dos Remedios C, Perrot A, van der Velden J, Francino A, Navarro-Lopez F, Ho CY, Brenner B, Kraft T (2017). Intrinsic MYH7 expression regulation contributes to tissue level allelic imbalance in hypertrophic cardiomyopathy. J Muscle Res Cell Motil., 38 (3-4):291-302, doi: 10.1007/s10974-017-9486-4

Kraft T, Montag J, Radocaj A, Brenner B (2016). Hypertrophic Cardiomyopathy: Cell-to-Cell Imbalance in Gene Expression and Contraction Force as Trigger for Disease Phenotype Development. Circ Res., 119(9):992-995, doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.309804.

Brenner B, Seebohm B, Tripathi S, Montag J, Kraft T (2014). Familial hypertrophic cardiomyopathy: functional variance among individual cardiomyocytes as a trigger of FHC-phenotype development. Front Physiol., 5:392, doi: 10.3389/fphys.2014.00392.

Witjas-Paalberends ER, Ferrara C, Scellini B, Piroddi N, Montag J, Tesi C, Stienen GJM, Michels M, Ho CY, Kraft T, Poggesi C,van der Velden J (2014). Faster cross-bridge detachment and increased tension cost in human hypertrophic cardiomyopathy with the R403Q MYH7 J Physiol., 592(Pt 15):3257-72, doi: 10.1113/jphysiol.2014.274571.

Kraft T, Paalberends ER, Boontje N, Tripathi S, Brandis A, Montag J, Francino A, Navarro-Lopez F, Brenner B, Stienen GJM, van der Velden J (2013). Familial Hypertrophic Cardiomyopathy: Unravelling mutation effects from secondary adaptations in cardiomyocytes. J Mol Cell Cardiol, 57:13-22, doi: 10.1016/j.yjmcc.2013.01.001

Tripathi S, Schultz I, Becker E, Montag J, Borchert B, Francino A, Navarro-Lopez F, Perrot A, Özcelik C, Osterziel KJ, McKenna WJ, Brenner B, Kraft T (2011). Unequal allelic expression of wild-type and mutated beta-myosin in familial hypertrophic cardiomyopathy. Basic Res Cardiol, 106(6):1041-55, doi: 10.1007/s00395-011-0205-9.