Forschungsschwerpunkte

Als Tierärzte und Tierärztinnen ist es uns ein großes Anliegen, dem Tierschutz in der Forschung Rechnung zu tragen. Entsprechend dem 3R-Konzept (Replace, Reduce, Refine) widmen wir unsere Forschungsarbeit dem Ziel, Tierversuche zu ersetzen (Replace), die Anzahl der Tiere für die biomedizinische Forschung zu verringern (Reduce) und die Versuchsanordnung im Tierversuch zum Wohle der Versuchstiere zu verfeinern (Refine).

Die zentrale Kompetenz unserer Arbeitsgruppe liegt in der Etablierung von realitätsnahen in vitro Modellen der Angiogenese und Vaskulogenese. Vaskulogenese ist die Determinierung und Differenzierung endothelialer Progenitorzellen aus dem Mesoderm und ihre de novo Organisation zu einem primitiven Gefäßnetz. Im Anschluss an die Vaskulogenese kommt es zur Angiogenese, der Entwicklung neuer Kapillaren aus bereits existierenden Blutgefäßen durch Migration, Proliferation und dreidimensionale Organisation der vaskulären Endothelzellen. Angiogenese und ihre Hemmung, die Antiangiogenese, sind im Fokus modernster Medizin. Vor allem die Hemmung der pathologischen Neoangiogenese, z.B. in Tumoren, stellt in Kombination mit konservativen Methoden, wie der Chemo- und Strahlentherapie, eine vielversprechende Tumortherapie dar.

Unsere in vitro Modelle basieren auf der Isolierung, Charakterisierung und Kultivierung mikrovaskulärer und makrovaskulärer Endothelzellen verschiedener Spezies (Mensch, Maus, Rind, Schwein, Hund, Pferd) und Organe (Haut, Corpus luteum, Herz, Ovar, Milz etc.). Diese Kulturen zeigen alle Phasen der Angiogenese einschließlich der Bildung lumenisierter Strukturen und der Beteiligung endothelialer Progenitorzellen an der Bildung der gefäßähnlichen Strukturen. Komplexe Vorgänge können so in vitro in Einzelschritte zerlegt und damit die Anzahl von Versuchstieren reduziert werden. In unseren in vitro Modellen können u.a. pro- und antiangiogene Substanzen analysiert und damit die Anzahl der Versuchstiere verringert werden.

Ein weiterer Fokus liegt darauf, im Sinne des Refinement eine Datenbank der speziellen Anatomie bestimmter Tiere, die für biomedizinische Studien eingesetzt werden, zu etablieren. Dieses Forschungsvorhaben resultiert aus häufigen Anfragen experimenteller Operateure zu anatomischen Details, z.B. des Göttingen Minipig, die selbst durch intensive Literaturrecherchen nicht beantwortet werden konnten. Das Schwein ist ein wichtiges Großtiermodell in der biomedizinischen Forschung und anatomische Details sind teilweise noch unzureichend bekannt, werden aber für die Konzeption und Durchführung experimenteller Forschungsvorhaben dringend benötigt. Mit der Erarbeitung einer Datenbank zu Rasse-, Alters- und Geschlechtsunterschieden wichtiger anatomischer Parameter des Schweins wird ebenso ein Beitrag zur Reduktion der Anzahl von Versuchstieren geleistet.



Forschungskompetenzen

Angiogenese

  • Isolierung mikrovaskulärer Endothelzellen und Etablierung dreidimensionaler in vitro Modelle der Blutgefäßbildung
  • Spezies: Rind, Schwein, Hund, Maus, Pferd, Mensch
  • Organe: Ovar, Corpus luteum, Herz, Hoden, Gehirn, Milz, Vorhaut

           

Vaskulogenese

  • Isolierung primitiver Endothelzellen aus dem porzinen Dottersack
  • In vitro-Differenzierung endothelialer Stammzellen des Rhesusaffen zu funktionellen Endothelzellen (Kooperationsprojekt)
  • Charakterisierung von Stamm- und Progenitorzellen im adulten Rind

Pathologische Gefäßbildung

  • Isolierung, Kultivierung und Charakterisierung transformierter Endothelzellen
  • Etablierung eines in vitro Modells des malignen Hämangioendothelioms aus dem murinen Myokard und der caninen Milz

      

Zelluläre Regulation der Gefäßbildung

  • Entwicklung, Lumenbildung, Remodelling und Regression (Anti-Angiogenese) von Blutgefäßen
  • Quantifizierung der Angiogenese bzw. Anti-Angiogenese
  • Vaskuläre Mimikry

     

 

Molekulare Regulation der Gefäßbildung

  • Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)
  • VEGF-Rezeptoren
  • Angiopoietine
  • Kallikrein-Kinin-System
  • Stammzellantigene

Gentechnische Manipulation der Gefäßbildung

  • Transfektion von Endothelzellen in vitro
  • Charakterisierung von Plasmidkonstrukten
  • Spezifität und Expressionsstärke unterschiedlicher Promotoren