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Unsere Forschungsprojekte im Überblick

Lokalisation und Expression von  ENS- spezifischen Proteinen und Genen  bei M. Hirschsprung

Projektteam: Dr. Maria A. Tapia-Laliena, Tobias Nientiedt, Tauseef Nisar, Dr. Rasul Khasanov.

Ziel: Analyse der Lokalisation und Expression von ENS-spezifischen Proteinen und Genen in gesunden Segmenten, Transitionszone und aganglionären Darmabschnitten bei M. Hirschsprung.

Gibt es eine unterschiedliche genetische Expression zwischen den Segmenten? Beeinflusst es die neuronale Migration? Auf der Suche nach neuen Biomarkern analysieren wir Patientenmaterial, um die Gen- und Proteinexpression zwischen verschiedenen Segmenten (Ganglionär, Übergang und Aganglionär) aus dem pathologischen Darmabschnitt zu vergleichen, indem wir Next Generation Sequencing, IHC und qPCR kombinieren.

Ex vivo Modell des M. Hirschsprung und Heilungsversuch am Schweindarm

Projektteam: Dr. Richard Martel, Nicolas Hoyos, Dr. Maria A. Tapia-Laliena. In Kooperation mit dem Institut für Neurophysiologie (MCTN).

Ziel: Vaskuläre Transplantation von neuronalen Vorläuferzellen in ein Schweinedarm-Segment mit experimenteller Aganglionose.

Wir untersuchen, ob die Transplantation enterischer Neurosphären in isolierte perfundierte Schweinedickdärme durch Gefäßinstillation möglich ist und ob eine strukturelle und funktionelle Integration des Transplantats gelingt.

Funktionalität von glatten Muskelzellen und ENS-Zellen in unterschiedlichen Umgebungen

Projektteam: Dr. Kristina Maurer, Dr. Maria A. Tapia-Laliena, Dr. Rasul Khasanov; Handan Mörz. Zusammen mit Neurophysiologie (CBTM)

Ziel: Untersuchung des Einflusses der Umgebung von Muskel- und ENS-Zellen sowie Ko-Kulturen auf die Funktionalität der Zellen mittels Ca2+ Imaging.

Die Ca2+ Imaging-Analyse ermöglicht es uns, die Aktivität von Zellkulturen zu bewerten und damit die ordnungsgemäße Funktionalität der Zellen unter verschiedenen Bedingungen zu demonstrieren.

Intestinale Adaptation bei Kurzdarmsyndrom

Projektteam: Dr. Rasul Khasanov, Dr. Maria A. Tapia-Laliena, Silke Maas-Omlor (AGENS).

Ziel: Rolle von ENS und glatter Muskulatur bei der Adaptation im Rahmen des Kurzdarmsyndroms.

Die intestinale Adaptation nach einer ausgedehnten Dünndarmresektion ist entscheidend für die Verbesserung der Absorptions- und Verdauungskapazität des Darmes. Der Einfluss des enterischen Nervensystems (ENS) und der intestinalen, glatten Muskelschichten auf die intestinale Adaptation ist nur oberflächlich untersucht. Aufgrund von Ernährungsgewohnheiten, mechanischer Darmbewegung und Entzündungsreaktionen passt sich das ENS ständig an veränderte Bedingungen an. Neuromuskuläre Erkrankungen, wie zum Beispiel der Morbus Hirschsprung, zeigen, dass das ENS (Plexus myentericus) die Funktionalität der glatten Muskelschichten grundlegend beeinflusst. Wir erforschen die Rolle des enterischen Nervensystems (ENS) und der intestinalen glatten Muskelschichten bei der intestinalen Adaptation bei Kindern mit Kurzdarmsyndrom.

Tissue Engineering des Darmes

Projektteam: Dr. Rasul Khasanov, Dr. Maria A. Tapia-Laliena.

Ziel:Konstruktion einer funktionalen Dünndarm-Muskelschicht mit Kontraktionsaktivität mittels Ko-Kultivierung von Muskelzellen und ENS-Zellen im 3D Scaffold.

Das Kurzdarmsyndrom (SBS) ist ein sehr schweres Krankheitsbild, welches glücklicherweise nicht sehr häufig auftritt. Aufgrund seiner Komplexität stellt es in der Gesundheitsversorgung von Kindern und Jugendlichen dennoch ein sehr zeitintensives und zudem kostenintensives Problem dar. Die Möglichkeiten für therapeutische und chirurgische Behandlungen sind begrenzt. Tissue Engineering könnte einen weiteren Ansatz zur Behandlung von Patienten mit Kurzdarmsyndrom bieten. Allerdings ist die Fähigkeit, biotechnisch hergestellten Muskel zu innervieren, ein kritischer Schritt, um eine einwandfreie Funktionalität zu gewährleisten. Wir arbeiten an der Konstruktion von künstlichen funktionellen Muskelfasern in 3D-Matrix und konnten bereits zeigen, dass die Co-Kultivierung von enterischen Nervenzellen (ENS) und Muskelzellen unter geeigneten Bedingungen das Engineering von künstlichen funktionellen Muskelfasern ermöglicht.

Rolle der Entzündungs-Signalkaskaden bei M. Hirschsprung

Projektteam: Dr. Maria A. Tapia-Laliena, Ahmad Al Abdulqader.

Ziel: Rolle der Entzündungs-Signalkaskaden bzgl. Migration, Proliferation und Zellüberleben bei M. Hirschsprung.

Entzündungs- und Signalwege steuern die Neurodegeneration sowie Zellmigrationsprozesse. Hier analysieren wir Patientenproben, um nach neuen Biomarkern zu suchen, die bei der Hirschsprung-Krankheit eine Rolle spielen könnten.

Genetik Screening bei M. Hirschsprung und Zwerchfellhernie (Congenital Diaphragmatic Hernia, CDH).

Projektteam: Dr. Rasul Khasanov, Dr. Maria A. Tapia-Laliena, Dr. Richard Martel. In Kooperation mit Prof. rer. nat. Niesler (Institut für Humangenetik, Universität Heidelberg)

Ziel: Die Pathologie und mögliche genetische Ursachen dieser Krankheiten besser verstehen.

Durch genetische Untersuchungen (Whole Exome Sequencing) bei Patienten mit M. Hirschsprung und CDH wollen wir klare genetische Assoziationen zu schweren Krankheitsverläufen herstellen und so eine personalisierte, vorbeugende Therapie ermöglichen.

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Lucas Wessel

Univ.-Prof. Dr. Dr. h.c Lucas M. Wessel

Direktor der
Kinderchirurgischen Klinik

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Senior Scientist
Projektleiterin

Dr. med. Rasul Khasanov

Assistenzarzt
Research Fellow