Kardiovaskuläres Institut

Dies ist das Forschungsgebiet von Bruno Podesser und Attila Kiss. Der Fokus liegt auf der Verbesserung des intraoperativen Myokardschutzes bei der klassischen Herzchirurgie und der Transplantation. Neue Lösungen und Konzepte wurden im Laufe der Jahre erfolgreich in die klinische Praxis eingeführt. Der zweite Schwerpunkt ist das Remodeling nach Volumen- oder Drucküberlastung. Dieses Phänomen wird auf der Ebene des einzelnen Myozyten, des Herzens oder der Gefäße untersucht. Dementsprechend wollen wir die Hauptregulatoren für den ungünstigen LV-Umbau, der mit kardialen und vaskulären Dysfunktionen einhergeht, sowie den pathophysiologischen Mechanismus der kardialen Fibrose identifizieren. Darüber hinaus wird ein spezielles Groß- und Kleintiermodell für Mitralklappenregurgitation mit geschlossenem Brustkorb verwendet, um die Auswirkungen einer chronischen Volumenüberlastung auf den Umbau des Herzens zu untersuchen und ein neuartiges Modell zum Testen neuer Wirkstoffe und Geräte bereitzustellen. Als Versuchsmodelle verwenden wir isolierte Herz- und Gefäßpräparate sowie In-vivo-Modelle für kardiovaskuläre Erkrankungen. Die Herzfunktion wird mit 3D-Echokardiographie und PET/MRI untersucht, und die hämodynamische Funktion wird mit invasiven Methoden überwacht. Darüber hinaus werden verschiedene Zelltypen wie H9c2-Kardiomyoblasten, isolierte erwachsene murine Kardiomyozyten, HUVEC und menschliche Kardiomyozyten verwendet. Die Gefäßfunktion (menschlicher und tierischer Herkunft) wird mit einem Drahtmyographen untersucht. Darüber hinaus steht eine voll ausgestattete Herz-Lungen-Maschine zur Verfügung, um Herzoperationen an großen Tieren durchzuführen.
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Das Ziel der Forschungsgruppe ist es, neue Lösungen für den Ersatz von Blutgefäßen und für die Regeneration des Herzmuskels zu finden. Zu den Aktivitäten gehören die Entwicklung und Charakterisierung synthetischer und natürlicher Biomaterialien für verschiedene Anwendungen im Bereich des kardiovaskulären Tissue-Engineerings. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Charakterisierung der Wechselwirkungen zwischen Biomaterial und Patient und die Verbesserung der Biokompatibilität von Materialien unter anderem durch Medikamentenfreisetzung. Darüber hinaus arbeiten wir an neuen Untersuchungsmethoden zur Biokompatibilitätsbewertung.

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Die Forschungsgruppe Hohensinner beschäftigt sich mit den Veränderungen im Bereich der Gefäße und des dort ansässigen Immunsystems in Gesundheit und Krankheit. Hauptaugenmerk der Forschungsgruppe ist Atherosklerose und Erkrankungen der Lunge mit speziellem Augenmerk auf Endothelzellen und das angeborene Immunsystem. Erfahren Sie hier mehr über das Hohensinner-Lab

Der Schwerpunkt unserer Forschung liegt in der kardiovaskulären Forschung. Gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern decken wir darüber hinaus ein breites Spektrum im Tissue Engineering und in der regenerativen Medizin ab. Unser Beitrag umfasst die technische Entwicklung und Implementierung innovativer 3D-Biodruckmethoden, einschließlich maßgeschneiderter Drucksysteme und neuartiger humanbasierter Biotinten. Erfahren Sie hier mehr über das Schneider-Lab

Der Fokus der Arbeitsgruppe von Dr. Enayati liegt auf der Entwicklung fortgeschrittener biologisch abbaubarer kardiovaskulärer Implantate. Diese umfasst das Design neuer Biomaterialien, dem 3D-Druck als Methode der additiven Fertigung sowie die Anwendung verschiedener Beschichtungs- und Verkapselungsstrategien zur gezielten Freisetzung bioaktiver Moleküle.

Ein zentraler Forschungsschwerpunkt liegt in der Bewertung der Biokompatibilität und der Immunantwort mit dem Ziel, die Geweberegeneration und insbesondere die Endothelialisierung von Transplantaten zu fördern. Darüber hinaus werden das Abbauverhalten sowie die mechanischen Eigenschaften der Implantate analysiert und an die angestrebte klinische Implantationsregion angepasst.

Zur Untersuchung relevanter Prädiktoren hat die Gruppe verschiedene In-vitro-Systeme zur Entwicklung und Bewertung innovativer kardiovaskulärer Therapien etabliert. Aktuelle Projekte reichen von funktionalen, 3D-gedruckten Cardiac Patches („Herzpflaster“) bis hin zu antimikrobiellen, abbaubaren Mitralklappenringen, die sich bereits in Richtung klinischer Anwendung entwickeln. 
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Innovationen im Bereich der chirurgischen Techniken und von immunsuppessiven Medikamenten haben zu bemerkenswerten Verbesserungen des kurzfristigen Transplantatüberlebens bei Patienten mit solider Organtransplantation geführt. Das langfristige Transplantatüberleben hat sich jedoch in den letzten Jahrzehnten nicht wesentlich verbessert und trotz kontinuierlicher Immunsuppression kommt es bei den Patienten zu einem späten Transplantatverlust aufgrund chronischer Abstoßung sowie zu erhöhten Morbidität und Mortalität, die mit der unspezifischen Unterdrückung des Immunsystems und der Toxizität der immunsuppressiven Medikamente zusammenhängen. Daher ist die Induktion einer immunologischen Toleranz, d. h. die Akzeptanz eines Allotransplantats ohne chronische Immunsuppression, das oberste Ziel der Transplantation. Regulatorische T-Zellen (Tregs) sind für die Aufrechterhaltung der Immuntoleranz gegenüber Selbstantigenen durch verschiedene Mechanismen der Immunregulation entscheidend, daher könnten Ansätze zur Erhöhung der Anzahl oder Funktion dieser Zellen eine Art Allzwecklösung für die Toleranzinduktion darstellen. Hier konzentrieren wir uns auf Therapien zur Vergrößerung des Treg-Pools durch Vermehrung der endogenen Treg-Zahl in vivo oder durch adoptiven Transfer von Tregs. Erfahren Sie hier mehr über das Pilat-Lab